Effect of thermal inertia on diesel engines transient performance
Вантажиться...
Дата
2020
Автори
Minchev D. S.
Gogorenko, O. A.
Мінчев Д. С.
Гогоренко, О. А.
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Анотація
Теплова інерція деталей циліндро-поршневої групи, колекторів впускної та випускної систем впливає на роботу дизельних двигунів на неусталених режимах. Внаслідок теплової інерції температура деталей двигуна на усталеному режимі роботи коливається у вузькому діапазоні, проте під час перехідного процесу нагрівання або охолодження деталей потребує певного часу. Вплив теплової інерції проявляється в зміні умов протікання процесів вигоряння палива, внутрішньо циліндрового теплообміну та індикаторного ККД циклу, а також у збільшенні загальної інерційності системи газотурбінного наддуву, що зумовлює необхідність врахування вказаного явища при моделюванні неусталених режимів роботи двигунів. Для вирішення вказаної задачі в програмному комплексі Blitz-PRO, який є доступним on-line, та дозволяє здійснювати моделювання робочих процесів двигунів внутрішнього згоряння, реалізована підмодель процесів теплопередачі. Метод полягає у врахуванні теплоємності деталей двигуна, що акумулюють енергію під час нагрівання та віддають енергію при охолодженні під час неусталеної роботи двигуна. У комбінації з рівняннями тепловіддачі та теплопровідності це дозволяє розрахувати зміну середньої температури деталей двигуна в часі та відобразити зміни в загальному процесі теплопередачі. Запропонований метод перевірявся шляхом співставлення експериментальних даних, отриманих на випробувальному динамометричному стенді на базі двигуна КамАЗ-740.10, з результатами моделювання в Bltz-PRO. Під час експерименту фіксувалися миттєві значення крутного моменту двигуна, частоти обертання колінчастого вала та ротора турбокомпресора, тиск на виході з компресора та на вході в турбіну турбокомпресора, а також миттєву витрату повітря двигуном. Розрахунки виконувалися як з врахуванням так і без врахування теплової інерції. В результаті встановлено, що найбільший вплив теплова інерція здійснює на роботу системи газотурбінного наддуву, так на 8 секунді перехідного процесу тиск наддувного повітря в разі невраховування теплової інерції на 19 % нижчий за експериментальне значення, відповідні відмінності спостерігаються в значеннях частоти обертання турбокомпресора і витрати повітря двигуном. Встановлено, що врахування теплової інерції запропонованим способом забезпечує суттєве підвищення точності моделювання неусталених режимів роботи дизельних двигунів, особливо в частині коректності розрахунку параметрів системи газотурбінного наддуву.
Опис
Minchev, D. S. Effect of thermal inertia on diesel engines transient performance = Вплив теплової інерції на неусталені режими роботи дизельних двигунів / D. S. Minchev, О. А. Gogorenko // Двигуни внутрішнього згоряння. – 2020. – № 1. – C. 68–72.