Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Тепловые двигатели

Диссертационная работа:

Батурин Сергей Ануфриевич. Физические основы и математическое моделирование процессов сажевыделения и теплового излучения в дизелях : диссертация ... доктора технических наук : 05.04.02. - Ленинград, 1982. - 441 с. РГБ ОД,

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ б

1. ОБЩЕЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАШШ... 19 1.1. Литература 31

2. РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ИССЛЕДОВАНИИ РЕЗУЛЬТИРУЮЩЕГО СМЕШДМЕНИЯ И ЙЗЛУЧАТЕЛьНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДИЗЕЛЬНОГО ПЛАМЕНИ 32

2.1. Теоретический анализ структуры и оптических свойств светящихся сажистых пламён 35

2.2. Физические основы метода лазерного оптического ин-дицирования цилиндра дизеля 44

2.3. Физическая модель и схема расчета нестационарного плоского температурного поля в камере сгорания дизеля 51

2.4. Специальный измерительный комплекс, методика зкспе-римента и обработка опытных данных 56

2.5. Оценка погрешности метода и рекомендации по его применению. 72

2.6. Литература 87

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЗУЛЬТИРУЮЩЕГО САЖЕВЫДЕЛЕНИН В ЦИЛИНДРАХ ДИЗЕЛЕЙ РАЗНОГО ТИПА И НАЗНАЧЕНИЯ... УО

3.1. Влияние нагрузочного и скоростного режимов работы. Уб

3.2. Влияние регулировочных,конструктивных и эксплуатационных факторов 105

3.3. Исследование эффективности работы дизеля на водо -топливных эмульсиях І.І9

3.4. Исследование динамики сажевыделения в переходных процессах пуска двигателя .. 130

3.5. Обобщенный анализ процесса сажевыделения в дизелях 134

3.6. Выводы и рекомендации 144

3.7. Литература 148

4. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБРАЗОВАНИЯ И ВЫГОРАНИЯ САЖИ В ЦИЛИНДРЕ ДИЗЕЛЯ 152

4.1. Состав,структура и свойства конденсированного продукта сгорания 155

4.1.1. Форма и дисперсность сажи 155

4.1.2. Структура и физико-химические свойства сажи . 162

4.2. Образование сажи при пиролизе углеводородов 166

4.3. Физико-химический многостадийный механизм образования сажи в дизелях 181

4.3.1. Первичное разложение топлива 188

4.3.2. Крекинг индивидуальных углеводородов І9І

4.3.3. Образование химических радикалов-заро -дышей 198

4.3.4. Образование физического зародыша 201

4.3.5. Поверхностный рост частиц 202

4.4. Физико-химический механизм выгорания сажи в дизеле 204

4.5. Математическая модель и методика расчёта результирующего сажевыделения в цилиндре и дымности отработавших газов дизеля 229

4.6. Аналитическое исследование мгновенного сажевыделения в дизелях ... 248

4.7. Выводы 262

4.8. Литература ,. 266

5. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАДИАЦИОННОГО ТЕПЛООБМЕНА В ДИЗЕЛЯХ 273

5.1. Физические особенности и определяющие характе- \ ристики теплового излучения в дизелях 276

5.2. Анализ результатов экспериментального исследования основных характеристик теплового излучения в цилин дре дизеля 294

5.2.1. Спектральная степень черноты 295

5.2.2. Действительная и среднемассовая температура излучателя 304

5.2.3. Йзлучательные характеристики при переходных процессах 321

5.3. Аналитические методы определения излучательных характеристик дизельного пламени 326

5.4. Физико-математическое моделирование локального радиационного теплообмена в замкнутой цилиндрической системе 354

5.5. Постановка и решение фундаментальной задачи о локальном нестационарном радиационном теплообмене в цилиндре дизеля 371

5.5.1. Постановка фундаментальной задачи 374

5.5.2. Решение 376

5.5.3. Расчет геометрических локальных угловых коэффициентов излучения 380

5.5.4. Расчет средних угловых коэффициетов излучения. 382

5.6. Применение итерационно-зонального метода к числен ному исследованию радиационного теплообмена в дизелях 384

5.6.1. Решение контрольной задачи ., 385

5.6.2. Лучистый теплообмен в дизеле с камерой сгорания и Гесеельман " 392

5.6.3. Численный анализ излучающей системы датчика- радиометра 401

5.7. Выводы и рекомендации 4Ш

5.8. Литература 418

6. Общее заключение по работе 428

7. Материалы апробации и внедрения результатов 432 

Введение к работе:

Поршневые двигатели внутреннего сгорания /ДВС/ являются важнейшей составной частью энергетической базы народного хозяйства. Суммарная мощность действующего парка ДВС, превышающего 21 млн. штук, на начало 1978 г. достигла 1795 млн. л.с, что в 5,5 раза больше установленной мощности всех стационарных электростанций /3/. Двигатели внутреннего сгорания играют определяющую роль в развитии тракторного и сельскохозяйственного машиностроения, автомобилестроения, тепловозостроения, судостроения, строительно-дорожиого, нефтедобывающего, милиоративного машиностроения и других отраслей народного хозяйства.

Технический уровень ДВС имеет большое значение в решении топливно-энергетической проблемы, которая усугубляется начавшимся в середине 70-х годов мировым топливно-энергетические кризисом. Так, в СССР действующий парк ДВС потребляет 90 бензина, 8Э6 дизельного топлива и 84$ моторных масел, шрабатываемых в стране. Поэтому вполне очевиден тот большой народнохозяйственный экономический эффект, который может быть получен за счет улучшения экономических характеристик ДВС путем их дальнейшего технического совершенствования. Например, снижение эффективного удельного расхода топлива действующего жарка ДВС на I г /элеч, дает экономию топлива I млн. т/год.

Партия и правительство постоянно уделяют большое внимание развитию двигателестроения в нашей стране. В директивных документах ХХУ и ХХУІ съездов КПСС, Пленумов ЦК ИІСС и СМ СССР ускорение технического прогресса двигателестроения рассматривается как одно из важнейших направлений развития народного хозяйства. Большое значение для развития отрасли имеет состоявшееся в марте 1978 г. Совещание в ЦК КПСС по вопросам отечественного двигателестроения /I/. На этом совещании была намечена долгосрочная программа развития двигателестроения, указаны пути ускорения научно-технического прогресса в отрасли на основе решения основных задач настоящего времени и удовлетворения перспективных требований к ДВС ближайшего будущего. К настоящему времени закончена разработка комплексной научно-технической программы развития двигателестроения, которая концентрированно отражена в "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года", принятых ХХУІ съездом КПСС /2/,

В числе первоочередных задач названы - повышение агрегатной мощности, надежности работы и моторесурса, улучшение экономических и экологических характеристик, сокращение сроков создания и доводки ДВС. Главной из названных задач является - повышение экономичности при одновременном снижении суммарной токсичности /3,5/. В этой связи приведем высказывание зам.председателя ГННТ СССР проф. М.Г.Круглова: "... Особое внимание должно быть уделено работам по снижению токсичности ДВС: необходимо прежде всего направить усилия на разработку малотоксичных рабочих процессов, обеспечиваниющих снижение токсичности при условии сохранвния высокой экономичности силовых установок. ... Дальнейший технический прогресс двигателестроения как перспективной отрасли энергетики требует скорейшего развертывания углубленных поисковых научно-исследовательских работ в ряде направлений, например:

- углубленное исследование рабочего процесса и путей его интенсификации при условии снижения токсичности выпускных газов на основе последних дощтижений физики и физической химии;

- поисковые и опытно-конструкторские работы для расширения топливной базы JBC.X..." /З/. Все сказанное в равной мере относится к карбюраторным двигателям и дизелям всех типов и назначений.

Из всех типов ДВС наиболее многочисленную группу представляют автотранспортные двигатели, потребляющие более 40$ всего моторного топлива, выпускаемого в стране. Эти двигатели являются также одним из основных источников загрязнения воздуха в густонаселенных районах и крупных городах. Здесь на долю транспортных двигателей приходится от 40 до 50 вредных веществ от общего загрязнения атмосферы промышленными выбросами; 9(% окиси углерода и 7( окислов азота, содержащихся в атмосфере крупных городов, своим происхождением обязаны городским транспортным средствам с ДВС.

В общем ряду экологических проблем одно из первых мест занимает проблема загрязнения воздушного бассейна. Это связано с тем, что загрязнение атмосферного воздуха оказывает немедленное воздействие на человека, зооеферу, биосферу; приносит огромный социальный и материальный ущерб. Если условно принять суммарную токсичность отработавших газов /ОГ/ 4-х тактных дизелей с непосредственным впрыском за ЮШ /без учета дымноети/, то токсичность карбюраторных бензиновых двигателей составит 250-ЗОШ. Значительные преимущества дизельных двигателей по экономичности и токсичности ОГ предопределили широкую программу дизедизации автомобильного транспорта, осуществляемую в нашей стране /4/. Программой предусматривается перевод на дизельный привод прежде всего грузового и автобусного парка, а так же строительно-дорожной техники. Непрерывно наращивается выпуск дизелей транспортного назначения на КаМАЗе и ЯМЗе, создаются мощности по производству дизелей на ж/о "Автозили и "Автогаз". В основных направлениях экономического и социального развития СССР на І98І-ІШ5 годы и на период до 1990 года записано: "Увеличить производство дизельных двигателей с высокими технико-экономическими показателями и создать двигатели к строительно-дорожным машинам большой мощности.

...Ускоренно развивать производство грузовых автомобилей с дизельными двигателями. Освоить выпуск новых высокоэффективных карьерных самосвалов особо большой грузоподъемности, самосвалов общего назначения и автобусов с дизельными двигателями".х

Здесь и далее подчеркнуто автором настоящей работы.

Дизелизация автотранспорта и строительно-дорожной техники уже приносит и будет приносить значительную экономию в расходовании моторных топлив, но она не уменьшает проблемы загрязнения атмосферного воздуха. Бесспорно, при сгорании топлива в дизеле выделяется значительно меньшее количество газообразных токсичных продуктов СО, МО , CJL.. Но внутреннее смесеобразование и диффузионное сгорание крайне неоднородной топливно-воздушной смеси в дизеле всегда сопровождаются интенсивным выделением твердого углерода в виде сажистых частиц, которое определяет дымность выпускаг дизелей. В карбюраторных и газовых двигателях с внешним смесеобразованием сажа практически не образуется. Сам по себе факт сажеобразования и связанная с ним дымность ОГ дизелей не вызывали особых тревог и не возбуждали большого интереса исследователей до тех пор, пока не была убедительно доказана высокая концерогенная опасность и токсичность дизельной сажи, а также существенная роль теплового излучения сажистого пламени в суммарной теплопередаче в стенки цилиндра. Действительно, сажа, как углеродистое образование,не токсична. Однако, многочисленные исследования показали, что дизельная сажа адсорбирует на своей поверхности сильнейшие концерогенные и токсические вещества. Причем, веледствии мелкодисперсной структуры до 9(№ сажистых частиц в течении нескольких суток после выброса в атмосферу остаются во взвешенном состоянии, усугубляя тем самым опасность для человека.

Исключить полностью токсичность ОГ ДЭС невозможно, но снизить ее до пределов маквимальной безопасности для человека и окружающей среды возможно и на это направлена в настоящее время научная и инженерная мысль в области двигателестроения. Проблема решается различными способами, которые в первом приближении можно объединить по следующим признакам: воздействие на условия эксплуатации, воз действие на топливо, воздействие на двигатели.

Качественное улучшение условий эксплуатации и уменьшения суммарного выброса вредных веществ достигается:

- оптимальной организацией и планированием транспортных перевозок; расширением сети специальных путепроводов, развязак, многоярусных эстакадных дорог и т.д.; эффект достигается за счет максимального сокращения времени работы двигателей на переходных, неустановившихся и частичных режимах;

- повышение качествфехнического обслуживания; увеличение количества пунктов техобслуживания, оснащенных новейшей контрольно-диагностической аппаратурой; повышение качества ремонта, регулировок и т.п. - позволяют избежать нарушений рабочего процесса, сопровождаемых интенсивным выделением токсических веществ;

- государственная законодательная регламентация предельно допустимых концентраций вредных компонентов ОГ ДрС наряду с ограничением вредных выбросов в атмосферу призвана стимулировать научно-исследовательские и конструкторские работн по созданию малотоксичных ДВС.

Под воздействием на топливо понимается: применение в ДВС газообразных топлив /природный газ и его производ -; ! , аммиак, водород/, применение антидымных и антитоксичных присадок к топливу, разработка и создание новых видов топлив.

Применение газовых топлив в ДВС с точки зрения снижения токсичности имеет большую перспективу. Так, перевод карбюраторного двигателя е бензина на сжжиженный газ снижает суммарную токсичность ОГ в 4-5 раз /N0X на 65%, СО на 85#, С на 80%/. В настоящее время разработаны и осваиваются в производстве газобаллоные автобусы, грузовые и легковые автомобили. Применение в качестве моторного топлива аммиака и водорода практически полностью устраняет выброс в атмосферу СО, ССк, сажи и углеводородов, в 10 и более раз уменьшается A выход JOx.

Принципиальнне технические вопросы создания собственно водородного двигателя в болыненстве своем решены. Но экономическая целесообразность широкого применения таких двигателей остается проблематичной до тех пор, пока не будет решена проблема дешевого способа получения этих газов и их хранения в условиях эксплуатации. Возможно, что более рациональным окажется применение водорода в ДВС в качестве присадок к основному топливу.

В нашей стране и за рубежом интенсивно ведутся работы по созданию и исследованию на экономичность и токсичность новых видов моторных топлив на основе метанола, спиртов, синтетические альтернативные топлива. Впервые принцип иконструирования" топлива по заданным требованиям был сформулирован Ю.В.Свиридовым /II/, под руководством которого успешно ведутся работы по исследованию моторных топлив широкого фракционного состава.

Государственная программа экономии и рационального использования природных ресурсов, предусматривает сокращение потребления нефти и газа в качестве топлива, т.к. нефть и газ являются ценнейшим, практически безотходным сырьем для химической промышленности. Поэтому будет раеширятьсфрименение в ДВС тяжелых высокосерннстых моторных топлив, газового конденсатора и низкосортных иескуственннх топлив /б/. Следовательно задача повышения экономичности и снижения токсичности значительно усложняется. В этой связи приведем выдержки из письма акад. Н.Н.Семенова в СМ СССР: "В связи с истощением мировых запасов нефти сейчас весьма остро ставится вопрос о получении жидких топлив путем газификации угля. При этом, по мнению Министерства химической промышленности дальнейний путь получения разнообразных органических продуктов, в том числе и легких жидких- топлив /бензинов/ должен осуществляться на основе СО, Но и метилового спирта, легко получаемого из этих газов давно известным путем".

Следовательно, уже сейчас рабочий процесс и конструкция двигателя должны приспосабливаться под более тяжелые условия работы на низкосортных топливах.

К третьей группе способов снижения токсичности ОГ ДРС, условно названной - воздействие на двигатель, относятся: исскуственные методы рециркуляции, нейтрализации и дожигания выпускных газов; создание новых малотоксичных установок, совершенствование рабочего процесса и конструкции.

Первый из названных способов получил достаточно широкое применение, т.к. позволяет наиболее просто понизить токсичность двигателя до установленных норм. Однако применение системы рециркуляции и нейтрализации значительно увеличивает стоимость транспортного средства и почти вдвое снижает экономичность. Причем, по мере ужесточения норм на токсичность ОГ экономические затраты на их обеспечение §тим способом резко возрастают. Поэтому методы исекус-твенной нейтрализации применяются главным образом на двигателях, работающих в условиях ограниченного воздухообмена /шахты, карьеры и т.п./.

Что касается создания новых малотоксичных двигателей, то можно ожидать, что первоочередные проблемы, связанные е созданием малотоксичних двигателей Стирлинга, Сарича, Ренкина будут решены к 1990 году, после чего возможно их применение в ограниченном количестве. Но основным транспортным двигателем остается быстроходный малотоксичный дизель.

Краткий обзор рассмотренных методов снижения токсичности ДО? показывает, «то на современном уровне развития полезная эффективность их ограничена. Поэтому решение проблемы снижения токсичности и повышения экономичности Д8С особенно при работе на нжзкосортных синтетических топливах этими методами достигнуто быть не может.

Проблема может быть решена только в результате качественного совершенствования рабочего процесса и конструкции ДВС, путем устранения причин образования вредных веществ и создания оптимальных условий для сгорания топлива. Для карбюраторных бензиновых двигателей в настоящее время имеются и принципиальные и практические конструктивные решения. Одно из таких решений основывается на научном открытии явления высокой химической активности продуктов неполного сгорания богатой смеси, сделанном в ИХФ АНСССР7 На основе этого открытия был разработан форкамерно-факельный процесс лавинной активации горения /ЛАГ-процесс/, который практически реализован на двигателях автомобилей FA3 и ЗЙІ. Всесторонние эксплуатационные испытания двигателей с форкамерно-факелышм зажиганием в различных дорожных и климатических условиях показали, что средний эксплуатационный расход топлива снижается на 10%, существенно уменьшается токсичность ОГ /C L. в 15-20 раз, N0 в 3-4 раза, СО - практически полностью устраняется/, снижаются требования к сорту бензина на 10 единиц октанового числа /7/. Основным недостатком клапанной конструктивной схемы форкамерных двигателей является ограничение ресурса применяемых топлив только карбюрируемыми высокооктановыми топливами. Необходимость использования в одном и том же двигателе разных топлив с одинаковой эффективностью заставили продолжить поиски наиболее рационально заряда и двухстадийным сгоранием. При оптимальном сочетании химико- организации смесеобразования и сгорания, в том числе и при форкамерн©-факельном процессе. Наибольший практический интерес ия множества различных разработок представляют два решения: форкамерный двигатель с направленным впрыском топлива и двигатель с пленочно-испаритель. ной системой смесеобразования. В первой схеме, разработанной и подробно исследованной в АзПИ им.Ч.Ильдрыма /8/, осуществляется рабочий процесс управляемым расслоением кинетического и газо-гид-родинамического факторов в таком Двигателе достигается высокая эффективность по экономичности и токсичности на бензинах всех сортов. Созданные опытные образцы двигателей проходят всесторонние заводские испытания в п/о "Автогаз".

Во второй схеме экономический и экологический эффект достигается за счет предельной гомогенизации заряда путем гарантированного полного испарения топлива вне цилиндра. Большим преимуществом этой охемы является принципиальная возможность использования топлив с различными физико-химическими и моторными свойствами. Двигатель с пленочно-испарительным смесеобразованием разработан в ЩИТА /9/ -и к настоящему времени прошел стендовые и ходовые эксплуатационные испытания. /

Таким образом, в области "легкотопливного" двигателестроения имеются реальные предпосылки для качественного улучшения всех технико-экономических показателей этих двигателей.

Решение основных проблем в области дизелестроения также во многом определяется возможностью рациональной управляемай организации процессов смесеобразования и сгорания, составляющих основу рабочего процесса дизеля, йненно качественное протекание процесса сгорания оказывает решающее влияние на полноту сгорания топлива, сое тав и количественный выход вредных продуктов, на динамику тепловыделения, уровень механических и тепловых нагрузок, т.е. в конечном итоге определяет основные характеристики технического совершенства дизеля - его экономичность, суммарную токсичность, надежность и долговечность работу. Возможность управления процессом сгорания в дизеле позволит целенаправленно воздействовать на механизм образо вания вредных веществ и понизить их выход до минимума. Но очевидно, что рациональное управление любым процессом должно базироваться на глубоком физическом понимании всех явлений, составляющих этот процесс Если с этих позиций посмотреть на развитие науки о сгорании в дизелях, то можно отметить , что наши знания в этой области явно недостаточны и значительно уступают уровню знаний в других технических приложениях энергетического и технологического горения. Сложная взаимосвязь большого числа быст-ропротекающих явлений, их наложение во времени, а также условия дефицита времени, нестационарности и неравновесности, больших абсолютных значений и большого диапазона изменения физических параметров среды - всё это объективно обуславливает значитель-ныез трудности изучения процессов смесеобразования и сгорания как непосредственно в условиях дизеля, так и путём физического моделирования отдельных процессов ж явлений. Попытки создания адекватных физических и обобщённых математических моделей рабочего процесса дизеля и его отдельных ошжавяякщих, призванные значительно сократить трудоёмкий т дорогостоящий натурный эксперимент, наталкиваются на недостаточность наших знаний о ив ханизме основополагающих процессов и явлений.

Несмотря на то, что изучению процесса сгорания в дизеле посвящено большое; число теоретических, экспериментальных и расчётных работ, до настоящее© времени фактически! отсутствует общепризнанная теория, адекватно отражающая физическую природу и особенности рабочая© процеесфвдвли. Такая обобщающая теория должна основываться на ясных физических представлениях о всех стадиях процесса в камере сгорания дизеля отг подачи топлива до ©го сгорания. Многочисленные шпывки; описания процесса сгорания в дизеле в виде единой функциональной зависимости: тепловыделения от доли впрыснутого топлива без детальной расшифровки супрости всех составных частей процесса не могут претендовать на общность. Это тем более очевидно, что отдельные процессы - смесеобразование, воспламенение и горение, имеют различную физическую природу и подчиняются различным физико-химическим закономерностям. "Последовательная расшифровка каждого элементарного процесса - вот единственный путь овладения закономерностями развития процесса сгорания в дизеле, как бы он ниі был сложен ж длителен /10/. В этих словах Ю.Б.Свиридова заключены стрдаегия и; тактика развития науки; о сгорании в дизелях, котжрое предцолагает углубление нсо-ледований на стыках изучаемых процессов, проникновение в физическую сущность явлений путём широкого привлечения опытного материала, экспериментальных методов и математического аппарата фундаментальных и смежных технических наук.

Известно, что диффузионное сгорание неоднородной смеси в цилиндре дизеля всегда сопровождается интенсивным сажевыдеиени-ем. Основная причина этого явления заключается в реальном существовании локальных физических условий для протекания реакций высокотемпературного пиролиза углеводородов топлива. В сложной цепи причинно-следственных связей большого числа быстропротекаю-щих процессов в камере сгорания дизеля процеес сажевыделения занимает вполне определённое самостоятельное место. Являясь обязательной составной частью процесса сгорания жидкого распыленного топлива в дизеле, процесс сажевыделения играет определяющую роль в вопросах дымностн, токсичности и концерогенной опасности 0Г, и практически полностью определяет условия объемного теплового изл лучения в цилиндре. Поэтому глубокое изучение этого процесса, как одного из последовательных этапов сгорания, имеет большое научное и практическое значение.

Сажевыделение качественно связанно с предшествующими процессами смесеобразования, воспламенения и формирования фронта пла пламени. Рассматривая развитие процесса сажевыделения с определен ного момента времени, а именно с момента формирования начального фронта пламени, необходимо быть уверенными, что предшествующие процессы не лимитируют возможности нашего познания изучаемого процесса. Это становиться возможным, если физическая природа изучаемого явления достаточно индивидуальна и подчиняется строгим физико-химическим законам; если основные теоретические предпосылки достаточно фундаментальны и не зависят от количественных характеристик системы в рамках их предполагаемого изменения. Таким образом, физика процесса сажевыделения должна однозначно объяснять механизм образования и выгорания сажи в цилиндре дизеля, а влияние процесса смесеобразования проявиться через формирование необходимых и достаточных условий для развития сажевыделения по известном му механизму. В этом случае любое развитие теории смесеобразования будет дополнять теорию сажевыделения, уточнять расчетные схемы результирующего сажевыделения. Так, углубление наших знаний о локальном распределении паров топлива и воздуха позволит перейти от интегральных по объемному распределению концентраций еажи и локальных температур пламени. Но уже современное состояние теории смесеобразования в дизеле и теории углеводородных пламен, дополненные специальными экспериментальными исследованиями позволяют сформировать принципиальные основы теории сажевыделения и теплового излучения в дизелях.

Настоящая работа, выполненная на кафедре "Двигатели внутреннего сгорания" Ленинградского политехнического института имени М.И.Калинина, посвящена исследованию и разработке физических основ теории сажевыделения и лучистого теплообмена в дизелях. В работе обобщены теоретические и экспериментальные исследования результирующего сажевыделения, локальных температур пламени, химико-физического механизма образования сажи, механизма выгорания сажистых частиц и локального лучистого теплообмена в дизелях, вы полненные автором в период с 1969 по 1981 г.г. На защиту выносятся:

1. Усовершенствованный метод экспериментального исследования результирущего иажевыделения и излучательных характеристик дизельного пламени - лазерное оптическое индицирование цилиндра дизеля.

2. Результаты экспериментальных исследований динамики са-жевыделения и излучательных характеристик пламени /степени черноты и температуры/ в дизелях различного типа и назначения, при различных условиях испытаний на установившихся и неустановившихся режимах работы.

3. Физико-химический механизм образования и выгорания сада стых частиц в цилиндре дизеля..

4. Низико-математическая модель и схема расчета результирующего сажевыделения в цилиндре и дымности отработавших газов.

5. Физический механизм радиационного теплообмена в процессе сгорания и результаты исследований локального лучистого теплообмена в цилиндре дизеля.

6. Математическая модель и методика расчета локального лучистого теплообмена в дизеле, основанные на применении обобщенного зонального метода.

Подобные работы
Булыгин Юрий Игоревич
Основы моделирования внутрицилиндровых процессов и токсичности дизелей тепловозов
Тихоненко Анатолий Трофимович
Совершенствование газообмена судового среднеоборотного дизеля на основе физического моделирования с имитацией импульсной системы ГТН
Емельянов Владимир Васильевич
Совершенствование показателей работы дизеля на основе термохимической регенерации теплоты отработавших газов
Третяк Евгений Иванович
Оптимизация процессов теплопередачи в форсированных дизелях на основе сопряженных математических моделей нестационарной теплопроводности
Седельников Геннадий Дмитриевич
Совершенствование энергосберегающих систем малооборотных дизелей на основе параметрической и схемной оптимизации и исследования статических характеристик
Голосов Андрей Сергеевич
Разработка и экспериментальная проверка метода расчета концентраций оксидов азота в дизелях на основе многозонной модели рабочего процесса
Таутах Гази Ханна
Обоснование требований к топливам различного фракционного состава на основе анализа рабочего цикла дизеля
Андрончев Иван Константинович
Разработка научных основ анализа и обеспечения эффективности дизелей тепловозов на эксплуатационном этапе жизненного цикла
Коршунов Денис Андреевич
Улучшение эксплуатационных показателей транспортного дизеля путем использования биотоплив на основе рапсового масла
Лебедев Борис Олегович
Теплофизические основы процесса угара масла в дизелях и разработка эксплуатационных мероприятий по его сокращению

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net