Повышение эффективности рабочих процессов в судовом дизеле согласованным выбором параметров топливной аппаратуры и камеры сгорания тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.08.05, кандидат технических наук Мащенко, Владимир Юрьевич

  • Мащенко, Владимир Юрьевич
  • кандидат технических науккандидат технических наук
  • 2013, Санкт-Петербург
  • Специальность ВАК РФ05.08.05
  • Количество страниц 208
Мащенко, Владимир Юрьевич. Повышение эффективности рабочих процессов в судовом дизеле согласованным выбором параметров топливной аппаратуры и камеры сгорания: дис. кандидат технических наук: 05.08.05 - Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные). Санкт-Петербург. 2013. 208 с.

Оглавление диссертации кандидат технических наук Мащенко, Владимир Юрьевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ ИЗВЕСТНЫХ МЕТОДИК РАСЧЕТА ТОПЛИВОПОДАЧИ И ВНУТРИЦИЛИНДРОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ДИЗЕЛЕ

1.1 Методики расчета топливоподачи

1.1.1 Математические модели процесса топливоподачи

1.1.2 Методика расчета Ю. Я. Фомина

1.1.3 Методика расчета Б. П. Пугачева

1.1.4 Общая оценка методик расчета топливоподачи

1.2 Методики расчета внутрицилиндровых процессов

1.2.1 Классификация моделей внутрицилиндровых процессов

1.2.2 Методики расчета с интегральным описанием рабочего тела без учета характеристики топливоподачи

1.2.3 Методики расчета, интегрально описывающие рабочее тело с учетом характеристики топливоподачи

1.2.4 Методики расчета, описывающие структуру рабочего тела без учета пристенных потоков

1.2.5 Методики расчета, описывающие структуру рабочего тела с учетом пристенных потоков

1.2.6 Общая оценка методик расчета внутрицилиндровых процессов

1.3 Учет кинетики химических реакций при моделировании внутрицилиндровых процессов

1.3.1 Классификация кинетических моделей

1.3.2 Кинетические модели предпламенных процессов

1.3.3 Кинетические модели одностадийного процесса горения

1.3.4 Кинетические модели двухстадийного процесса горения

1.3.5 Моделирование образования оксидов азота

1.3.6 Общая оценка кинетических моделей

1.4 Выводы по разделу и задачи исследования

2 РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ТОПЛИВОПОДАЧИ И ЛОКАЛЬНЫХ ВНУТРИЦИЛИНДРОВЫХ ПРОЦЕССОВ

2.1 Модель топливоподачи

2.1.1. Подмодель движения топлива в топливном насосе высокого давления

2.1.2. Подмодель движения топлива в трубопроводе высокого давления

2.1.3. Подмодель движения топлива в форсунке

2.2 Модель смесеобразования

2.2.1 Подмодель распада топливной струи

2.2.2 Подмодель движения топливной струи

2.2.3 Подмодель испарения топливной струи

2.3 Модель сгорания

2.3.1 Подмодель локальных предпламенных процессов

2.3.2 Подмодель локальных процессов тепловыделения и образования оксида азота

2.3.3 Подмодель интегральных параметров рабочего процесса

2.4 Выводы по разделу

3. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА И ПРОГРАММЫ РАСЧЕТА ТОПЛИВОПОДАЧИ И ЛОКАЛЬНЫХ ВНУТРИЦИЛИНДРОВЫХ ПРОЦЕССОВ

3.1 Алгоритм расчета топливоподачи

3.1.1 Расчет процесса в трубопроводе высокого давления

3.1.2 Расчет процесса в топливном насосе высокого давления

3.1.3 Расчет процесса в форсунке

3.1.4 Общая характеристика алгоритма расчета топливоподачи

3.2 Алгоритм расчета смесеобразования

3.2.1 Расчет распада топливной струи

3.2.2 Расчет движения топливной струи

3.2.3 Расчет испарения топливной струи

3.3 Алгоритм расчета сгорания

3.3.1 Расчет локальных предпламенных процессов

3.3.2 Расчет локальных процессов тепловыделения и образования оксида азота

3.3.3 Расчет интегральных параметров рабочего процесса

3.4 Программа расчета

3.4.1 Общая характеристика алгоритма расчета

3.4.2 Разработка программы расчета

3.4.3 Анализ адекватности математического моделирования

3.5 Выводы по разделу

4. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТОПЛИВОПОДАЧИ И ВНУТРИ-ЦИЛИНДРОВЫХ ПРОЦЕССОВ В СУДОВЫХ СРЕДНЕОБОРОТНЫХ ДИЗЕЛЯХ

4.1 Методика выбора сочетаний основных конструктивных и регулировочных параметров топливной аппаратуры и камеры сгорания дизеля

4.1.1 Основные принципы построения методики

4.1.2 Моделирование процесса топливоподачи в дизеле ДН 23/30

4.1.3 Моделирование рабочего процесса дизеля ДН 23/30

4.2 Результаты расчетно-экспериментального исследования процессов в дизелях ЧН30/38

4.2.1 Моделирование процесса топливоподачи в дизеле ЧН 30/38

4.2.2 Моделирование рабочего процесса дизеля ЧН 30/38

4.3 Результаты расчетно-экспериментального исследования процессов в дизелях ЧН26/26

4.3.1 Моделирование процесса топливоподачи в дизеле ЧН 26/26

4.3.2 Моделирование рабочего процесса дизеля ЧН 26/26

4.4 Выводы по разделу

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

183

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные)», 05.08.05 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности рабочих процессов в судовом дизеле согласованным выбором параметров топливной аппаратуры и камеры сгорания»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования и степень ее разработанности. Для

решения актуальных проблем энергосбережения и охраны окружающей среды требуется совершенствование рабочих процессов, протекающих в энергетических установках, в частности, в судовых двигателях внутреннего сгорания (ДВС). Качество рабочих процессов в судовом ДВС, от которого зависят технико-экономические и экологические показатели двигателя, в значительной мере определяется согласованностью параметров топливной аппаратуры (ТА) и камеры сгорания (КС). Вместе с тем, в настоящее время отсутствуют достаточно эффективные методики, позволяющие выполнить указанное согласование при проектировании нового двигателя или создании его модификации. Такое согласование выполняется путем преимущественно трудоёмких и дорогостоящих доводочных испытаний, не всегда обеспечивающих желаемый результат. Требуется создать методику, основанную на уточнённых знаниях и локальном математическом моделировании сложнейших внутрицилиндровых процессов и топливоподачи (ТП). Указанная математическая модель должна отражать влияние основных конструктивных и регулировочных параметров ТА и КС на показатели двигателя, а также обеспечивать возможность определения наилучшего их сочетания в ходе доводочных работ.

Таким образом, тему настоящей работы, направленной на повышение эффективности рабочих процессов в судовом дизеле согласованным выбором параметров ТА и КС, следует считать актуальной.

Цель работы. Целью диссертационной работы является повышение технико-экономических показателей судовых дизелей с объемным смесеобразованием за счёт взаимного увязывания параметров топливной аппаратуры и камеры сгорания, обеспеченного путем разработки методики, программы, а также проведения численного моделирования процессов топливоподачи и внутрицилиндровых процессов.

Задачи работы. Достижение указанной цели намечено путем решения следующих задач.

I. Разработать усовершенствованную комплексную математическую модель ТП и локальных внутрицилиндровых процессов применительно к дизелям с объемным смесеобразованием.

II. Разработать алгоритм и программу расчёта ТП и локальных внутрицилиндровых процессов, пригодные для согласования параметров ТА и КС и оценки основных технико-экономических показателей дизеля.

III. По результатам математического моделирования уточнить физическую картину внутрицилиндровых процессов в различных областях камеры сгорания дизеля.

IV. Разработать методику расчётного согласования основных конструктивных и регулировочных параметров ТА и КС дизеля при его доводке на заводском стенде.

V. Разработать рекомендации к выбору сочетаний основных конструктивных и регулировочных параметров ТА и КС для повышения технико-экономических показателей применительно к конкретным моделям судовых среднеоборотных дизелей.

Научная новизна. Разработана новая комплексная методика расчёта процессов топливоподачи и внутрицилиндровых процессов, позволяющая получить высокие технико-экономические показатели судового дизеля с объемным смесеобразованием и уменьшить трудоёмкость работ по доводке дизелей на заводских стендах.

В работе получен ряд новых научных результатов.

1. Повышено качество и расширена область применения математической модели внутрицилиндровых процессов путем ее дополнения моделью процесса топливоподачи.

2. Предложены уточнённые уравнения движения топлива в трубопроводе высокого давления (ТВД), учитывающие скорости движения в сопряжённых объемах - в штуцере топливного насоса высокого давления (ТНВД) и в надыгольной полости форсунки.

3. Уточнены уравнения движения нагнетательного клапана в ТНВД и иглы распылителя в форсунке.

4. Применен метод контрольных объемов (КО) для локального математического моделирования предпламенных процессов, процессов тепловыделения и образования монооксида азота (NO) по уравнениям химической кинетики с учётом переноса теплоты и массы основных компонентов рабочего тела.

5. Получено расчётное распределение температуры газовой фазы в испаряющейся топливной струе, хорошо согласующееся с экспериментальными данными.

6. Обнаружено существенное различие в форме характеристик испарения и горения в дизеле; указанное различие объяснено пространственно-временной неоднородностью свойств рабочего тела в камере сгорания.

Теоретическая и практическая значимость. Теоретическая значимость заключается в обосновании целесообразности ' комплексного подхода к математическому моделированию топливоподачи и локальных внутрицилиндровых процессов, в уточнении представлений о пространственно-временном распределении свойств рабочего тела в КС дизеля, в определении и объяснении взаимного расположения характеристик испарения и горения. Практическую значимость представляет собой методика согласования конструктивных и регулировочных параметров ТА и КС дизеля с объемным смесеобразованием, применение которой обеспечивает получение высоких показателей вновь создаваемых и модернизируемых дизелей, а также сокращение трудоёмкости доводки их конструкции. Полученные с использованием предложенной методики результаты указанного согласования применительно к ряду моделей дизелей семейств ЧН 30/38 и ЧН 26/26 рекомендованы заводу для улучшения их показателей.

Методология и методы исследования. Методологической основой диссертационного исследования явилась совокупность общенаучных и специальных методов научного познания. Применены теоретико-эмпирические

методы, методы математического и физического моделирования, системный подход к изучению комплекса рабочих процессов, происходящих в судовом дизеле.

Положения, выносимые на защиту. На защиту выносятся:

1) методика выбора сочетаний основных конструктивных и регулировочных параметров ТА и КС в судовом среднеоборотном дизеле с объемным смесеобразованием на основе математического моделирования ТП и локальных внутрицилиндровых процессов;

2) расширенная и уточнённая комплексная математическая модель ТП и локальных внутрицилидровых процессов, реализованная в авторской программе СуЬегВ1езе1;

3) уточнённые уравнения для расчёта процесса ТП - уравнения движения топлива в ТВД, движения нагнетательного клапана в ТНВД и иглы распылителя в форсунке;

4) расчётное распределение температуры газовой фазы в испаряющейся топливной струе;

5) уточнённая физическая картина локальных внутрицилиндровых процессов в части влияния пространственно-временной неоднородности свойств рабочего тела в КС дизеля на характеристики испарения и горения топлива;

6) практические рекомендации для согласования конструктивных и регулировочных параметров дизелей типа ЧН 30/38 и ЧН 26/26 с целью улучшения их показателей.

Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность научных результатов обеспечена корректным использованием фундаментальных законов термодинамики, гидродинамики, тепломассообмена, химической кинетики, современных численных методов реализации математических моделей и современных средств измерений. Достоверность теоретических выводов подтверждена экспериментальными исследованиями элементарных процессов ТП и смесеобразования в модельных установках и в судовых дизельных двигателях.

Экспериментально подтверждена адекватность разработанной математической модели реальным рабочим процессам.

Материалы проведенных исследований были доложены на Всероссийских, межведомственных и вузовских научно-технических конференциях: Санкт-Петербургский государственный морской технический университет (2000, 2005, 2008, 2010, 2012, 2013 гг.); Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (2005 г.); Военно-морской инженерный институт (Санкт-Петербург, 2000, 2002 и 2003 гг.); Санкт-Петербургский государственный университет водных коммуникаций (2003 г.); Санкт-Петербургский государственный аграрный университет (2003 и 2004 гг.); Санкт-Петербургская государственная морская академия им. адмирала С.О. Макарова (2002 г.). Часть результатов исследований были обсуждены и одобрены на заседании НТС Коломенского завода (2002 г.).

Публикации. По теме работы опубликовано 29 научных трудов, в том числе: тезисы докладов — 12, научных статей - 16 (в том числе без соавторов - 4), одно свидетельство о регистрации программы. В ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях опубликовано 4 статьи (в том числе без соавторов - одна статья).

Личный вклад. Автор диссертации самостоятельно решил все поставленные задачи: уточнил и развил математическую модель процессов, разработал алгоритм и программу расчёта, выполнил теоретический анализ результатов и проверил их в экспериментах на дизеле.

1 АНАЛИЗ ИЗВЕСТНЫХ МЕТОДИК РАСЧЁТА ТОПЛИВОПОДАЧИ И ВНУТРИЦИЛИНДРОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ДИЗЕЛЕ

1.1 МЕТОДИКИ РАСЧЁТА ТОПЛИВОПОДАЧИ

1.1.1 Математические модели процесса топливоподачи

Большинство специалистов сходятся во мнении, что топливоподача оказывает определяющее влияние на комплекс внутрицилиндровых процессов, следовательно, на технико-экономические и экологические показатели судовых дизелей. Обобщив проблемы математического моделирования этих процессов, Ю. Б. Свиридов сделал вывод о том, что их можно сформулировать как отыскание корреляционной зависимости между интегральными характеристиками топливоподачи и тепловыделения [79]. Понятно, что приступать к поиску такой связи следует с моделирования процесса топливоподачи.

Существующие модели процесса топливоподачи принято условно разделять на статические и динамические [89]. В первом случае используется уравнение сжимаемости в трубопроводе высокого давления (ТВД) и в смежных с ним элементах системы без учёта волновых явлений. Во втором случае используются уравнения неустановившегося движения жидкости в ТВД с учётом уравнений граничных условий в конструктивных элементах системы. Статические модели составляют основу для «ручных» методик расчёта и обеспечивают приемлемую точность лишь для нефорсированных дизелей с относительно коротким ТВД. В связи с этим статические модели сейчас исследователями практически не развиваются. Поэтому в настоящей работе они не рассматриваются.

Из рассмотрения также исключим модели, основанные на гидродинамической теории подобия, ввиду того, что они являются приближёнными. Область применения этих моделей ограничивается только теми видами конструкций ТА, для которых имеется полный набор экспериментальных данных. Такие модели были эффективны на начальной стадии изучения явления, когда теория еще только формировалась. Сейчас распространено мнение о

целесообразности использования моделей, основанных на гидродинамической теории подобия, только в комплексе с другими моделями.

В настоящее время получила широкое распространение динамическая модель топливоподачи (ДМ), разработанная И. В. Астаховым [1], В. Я. Натанзоном [64], Б. П. Пугачёвым [76], Б. Н. Файнлейбом, Ю. Я. Фоминым [89] и другими исследователями.

Основой ДМ является система дифференциальных уравнений первого порядка в частных производных, описывающая одномерный нестационарный поток топлива в ТВД. Система получается из уравнений сохранения массы, количества движения и энергии, а также уравнения состояния капельной жидкости (действие кориолисовых и гравитационных сил не учитывается) [32, 76]:

дх дх дх

д(р/т) , Э(Р/Т*Р_0> дх дх

(1.1)

где х - переменная длины; т - переменная времени; - площадь сечения ТВД; м? -скорость топлива; р - плотность топлива; р - давление топлива; К=0,5 Х^-ю^сЦ — диссипативный множитель; ¿/т - внутренний диаметр ТВД; Х^ - коэффициент линейного сопротивления.

Система (1.1) упрощается за счёт допущений о постоянстве площади сечения ТВД (/=сопз1:) и пренебрежения конвективными членами м? (дм>/дх) и (др/дх) (м>«а, где а - скорость звука в топливе, и Др<<р) и имеет вид гиперболических уравнений:

Похожие диссертационные работы по специальности «Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные)», 05.08.05 шифр ВАК

Заключение диссертации по теме «Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные)», Мащенко, Владимир Юрьевич

4.4 ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ

Подводя итог вышеизложенному, можно сделать следующие выводы. а) Результаты использования разработанной методики свидетельствуют о том, что при решении задач согласования параметров топливной аппаратуры и камеры сгорания целесообразно применять математическое моделирование топливоподачи и внутрицилиндровых процессов, основанное на «локальном» подходе к описанию указанных процессов. б) Предложенный в работе «локальный» подход к математическому моделированию топливоподачи и внутрицилиндровых процессов в совокупности с экспериментами на дизеле позволил впервые обнаружить и объяснить существенные различия в форме характеристик испарения и сгорания топлива в дизеле. Различие формы характеристик испарения и сгорания обусловлены различием условий для протекания этих процессов в областях камеры сгорания. Условия различаются по размерам частиц жидкого топлива, по температуре, концентрациям компонентов смеси паров топлива, кислорода воздуха и продуктов сгорания, по параметрам движения фаз рабочего тела и его взаимодействия с поверхностями камеры сгорания, по степени готовности топливовоздушной смеси к воспламенению. Таким образом, третью задачу исследования можно считать выполненной. в) Методика выбора сочетаний основных конструктивных и регулировочных параметров топливной аппаратуры и камеры сгорания, основанная на использовании программы СуЬегВ1езе1, разработана. Разработанная методика проверена по экспериментальным данным о работе дизелей семейств ЧН 30/38 (Д42) и ЧН 26/26 (Д49), а также топливной аппаратуры этих дизелей. Проверка дополнительно подтвердила адекватность разработанной математической модели и правильность теоретических выводов, изложенных в главе 2. Наиболее важный результат опытной проверки методики состоит в том, что разработанная математическая модель адекватно отражает качественное влияние основных конструктивных и регулировочных параметров ТА и КС на показатели рабочего процесса дизеля. Таким образом, четвертую задачу исследования можно считать выполненной. г) Разработаны практические рекомендации к выбору сочетаний основных конструктивных и регулировочных параметров топливной аппаратуры и камеры сгорания, которые обеспечивают повышение технико-экономических и экологических показателей судовых среднеоборотных дизелей. Для дизелей семейства ЧН 30/38 (Д42) разработаны рекомендации по выбору угла наклона соплового отверстия и формы КС. Для дизелей семейства ЧН 26/26 (Д49) разработаны рекомендации по выбору формы профиля КС. Таким образом, пятую задачу исследования можно считать выполненной.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1) Для обеспечения высокой эффективности рабочих процессов в судовом дизеле за счёт согласованного выбора параметров ТА и КС требуется применение современной методики, основанной на комплексном математическом моделировании топливоподачи и локальных внутрицилиндровых процессов.

2) Главная особенность развития современной теории ДВС состоит в применении так называемого «локального подхода» при моделировании процессов в цилиндре. Известно, что неравномерность поля локальных параметров рабочего тела существенно влияет, в частности, на процессы образования продуктов горения топлива, наиболее токсичными из которых являются оксиды азота. Поэтому локальный подход необходим при исследовании влияния профиля камеры сгорания и характеристики впрыскивания топлива на рабочий процесс.

В настоящей работе предложена комплексная математическая модель, в которой модель локальных внутрицилиндровых процессов дополнена уточнённой моделью топливоподачи.

3) При разработке комплексной математической модели в исходные модели автором был внесен ряд изменений и уточнений: а) уточнены уравнения движения топлива в трубопроводе высокого давления за счёт учёта скорости движения в сопряжённых объёмах - в штуцере топливного насоса высокого давления и в надыгольной полости форсунки; б) уточнены уравнения движения нагнетательного клапана в топливном насосе высокого давления и иглы распылителя в форсунке за счёт учёта мгновенного баланса массы топлива в объёмах штуцера и надплунжерной полости ТНВД, а также в надыгольной и подыгольной полостях форсунки; в) применен метод контрольных объёмов для моделирования предпламенных процессов, процессов испарения топлива, тепловыделения при сгорании и образования оксида азота в локальных зонах камеры сгорания.

4) Разработанная комплексная математическая модель реализована в виде алгоритма и программы расчёта СуЬег01езе1; экспериментальная проверка результатов расчёта показала адекватное реагирование математической модели на изменение основных конструктивных и регулировочных параметров топливной аппаратура и камеры сгорания дизеля.

5) С использованием программы получено расчётное распределение температуры газовой фазы в испаряющейся топливной струе, хорошо согласующееся с экспериментальными данными.

6) Посредством выполненного математического моделирования уточнена физическая картина локальных внутрицилиндровых процессов. В частности, обнаружено существенное различие в форме характеристик испарения и горения в дизеле; указанное различие объяснено пространственно-временной неоднородностью свойств рабочего тела в камере сгорания.

7) Разработанная методика согласованного выбора основных конструктивных и регулировочных параметров топливной аппаратуры и камеры сгорания, основанная на использовании программы СуЬегВ1езе1, позволяет получить высокие эксплуатационные показатели судового дизеля с объёмным смесеобразованием и уменьшить трудоёмкость работ по его доводке на заводском стенде.

8) Полученные по предложенной методике результаты расчётного согласования параметров топливной аппаратуры и камеры сгорания ряда моделей дизелей из семейств ЧН 30/38 (Д42) и ЧН 26/26 (Д49) позволяют повысить качество топливоподачи и внутрицилиндровых процессов в этих дизелях, что обеспечивает снижение удельного индикаторного расхода топлива до 4%. Соответствующие рекомендации переданы заводу.

9) Результаты представленной работы в полной мере могут быть использованы для дизелей с объёмным смесеобразованием различных назначений. Эти дизели должны иметь в цилиндре одну центральную форсунку и осесимметричную по форме камеру сгорания. Для дизелей, не отвечающих этим требованиям, результаты диссертации могут быть использованы частично.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ДМ - динамическая модель топливоподачи

КО - контрольный объем

КС - камера сгорания

КТТТМ - кривошипно-шатунный механизм

ОГ - отработанные газы

ТА - топливная аппаратура

ТВД - трубопровод высокого давления системы -топливоподачи

ТНВД - топливный насос высокого давления -РТ - рабочее тело (смесь воздуха и ОГ)

СПбГМТУ - Санкт-Петербургский государственный морской -технический университет (бывший Ленинградский кораблестроительный институт)

СПбГПУ - Санкт-Петербургский государственный -политехнический университет (бывший Ленинградский политехнический институт) а - скорость звука в топливе м/с л

А] - концентрация вещества А моль/м ,

•5 кмоль/м

Ье - удельный эффективный расход топлива кг/(кВт ч)

6, - удельный индикаторный расход топлива кг/(кВт ч)

- жесткость пружины клапана ТВНД Н/м

Сф - жесткость пружины форсунки Н/м

Са - коэффициент в формуле Танасавы

Сдх, Сру - коэффициенты сопротивления движению капли -соответственно в направленияххиу

Су, - изохорная теплоемкость РТ в КС кДж/(кг К)

И - диаметр цилиндра м

4 б - диаметр иглы распылителя большой м м - диаметр иглы распылителя малый м г - внутренний диаметр ТВД м с1п - диаметр плунжера м

4 - диаметр соплового отверстия м

- средний объемно-поверхностный диаметр м группы капель сіп - средний объемно-поверхностный диаметр капель м

-ой расчетной порции в начальный момент времени сі'/ - средний объемно-поверхностный диаметр капель м

-ой расчетной порции в текущий момент времени Е - энергия активации Дж/кмоль

Е' - напряжение диполя для г-и расчетной порции м3/с

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Мащенко, Владимир Юрьевич, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

¡.Астахов И.В., Голубков Л.Н. Топливные системы и экономичность дизелей, ММашиностроение, 1990.

2.Брозе Д.Д. Сгорание в поршневых двигателях. М:Машиностроение, 1969.

3. Варнатц Ю., Маас У., Диббл Р. Горение. Физические и химические аспекты, моделирование, эксперименты, образование загрязняющих веществ / пер. с англ. Г.Л.Агафонова. -М.: ФИЗМАЛТЛИТ, 2003. - 352 с.

4. Вибе И.И. Новое о рабочем цикле двигателей. М:Машгиз, 1962.

5. Воинов А.Н. Сгорание в быстроходных поршневых двигателях. - М.: Машиностроение, 1977. -227 с.

6. Гаврилов В.В. Методы повышения качества смесеобразования и сгорания в судовом дизеле на основе математического и физического моделирования локальных внутрицилиндровых процессов. Автореферат ... докт. техн. наук. -СПб.: СПбГМТУ, 2004. - 43 с.

7. Гаврилов В.В. Структура топливной струи и ее влияние на экономичность среднеоборотного дизеля. Автореферат... канд. техн. наук., ЦНИДИ, Л: 1980.

8. Гаврилов В.В., Мащенко В.Ю. Методика и программа расчёта топливоподачи и внутрицилиндровых процессов в дизеле с объёмным смесеобразованием. / В. В. Гаврилов, В. Ю. Мащенко // Сб. матер, межотр. науч.-техн. конф. - СПб.: СПбГМТУ, 2013 г. - С.20-23.

9. Гаврилов В.В., Мащенко В.Ю. Автоматизированный расчет рабочего цикла судового ДВС: Учебное пособие // СПбГУВК, 2011.

10. Гаврилов В.В., Мащенко В.Ю. Исследование влияния диаметра сопловых отверстий на процесс топливоподачи в дизеле ЧН 30/38 с использованием программы СуЬегВ1езе1. // Сб. материалов Всероссийской межотраслевой научно-технической конф. «Актуальные проблемы морской энергетики» 16 февраля 2012 г. // СПб.: СПбГМТУ, 2012. - С.56-57.

11. Гаврилов В.В., Мащенко В.Ю. Математическое моделирование процесса топливоподачи в дизелях семейства ЧН26/26 с использованием программы CiberDiesel // Двигателестроение, 2009, № 2. - С. 50-51

12. Гаврилов В.В., Мащенко В.Ю. Математическое моделирование топливоподачи и локальных внутрицилиндровых процессов в дизеле с объемным смесеобразованием // Тезисы докладов международной конференции - М.: МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2005. - С. 393.

13. Гаврилов В.В., Мащенко В.Ю. Математическое моделирование топливоподачи и локальных внутрицилиндровых процессов в дизеле с объемным смесеобразованием // В кн. Матер, докл. секции ДВС международного симпозиума. - М.: МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2005. - С. 43.

14. Гаврилов В.В., Мащенко В.Ю. Математическое моделирование топливоподачи и локальных внутрицилиндровых процессов в дизеле с объемным смесеобразованием // Сб. научн. тр. по проблемам двигателестроения, посвящ. 175-летию МГТУ им. Н.Э.Баумана // под. ред. Н.А.Иващенко, Л.В.Грехова. - М.: МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2005. - С. 187.

15. Гаврилов В.В., Мащенко В.Ю. Математическое моделирование топливоподачи и локальных внутрицилиндровых процессов в дизеле с объёмным смесеобразованием с использованием программы CyberDiesel. // Журнал университета водных коммуникаций. - СПб, 2012. - Вып. 2. - С. 92-98.

16. Гаврилов В.В., Мащенко В.Ю. Расчетное исследование топливоподачи и локальных внутрицилиндровых процессов судового дизеля с объемным смесеобразованием с использованием программы CyberDiesel. // Сб. материалов межотраслевой научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития поршневых ДВС» 20 июня 2008 г. // СПб.: СПбГМТУ, 2008. - С.52-54.

17. Гаврилов В.В., Щукин П.А., Гаврилов И.В., Мащенко В.Ю. Топливная аппаратура дизеля как объект виброакустической диагностики // Сб. материалов межвуз. науч.-техн. конф. 25-28 апреля 2000 г., вып. 2. - СПб.: ВМИИ, 2000г -С.378-379.

18. Гаврилов В.В., Щукин П.А., Мащенко В.Ю. Кинетический расчет предпламенных процессов в дизеле с объемным смесеобразованием // Научн. -техн. конф. проф.-препод, сост. и научн. сотруд. и курсант, сб. тез. докл., - СПб.: ГМА им. адм. С.О.Макарова, 2002. - С.41-42.

19. Гаврилов В.В., Щукин П.А., Мащенко В.Ю. Математическое моделирование локальных процессов смесеобразования и сгорания в среднеоборотном дизеле // Улучшение эксплуатационных показателей двигателей, тракторов и автомобилей: Сб. тр. междунар. научн.-техн. конф. 20-22 марта 2003 г. - СПб.: СПбГАУ, 2003. - С.210.

20. Гаврилов В.В., Щукин П.А., Мащенко В.Ю. Моделирование локальных задержек воспламенения топлива в судовом дизеле // Сб. тез. докл. межвуз. научн. конф. 23-26 апреля 2002 г., - СПб.: ВМИИ, 2002. - С.44-45.

21. Гаврилов В.В., Щукин П.А., Мащенко В.Ю. Моделирование локальных процессов смесеобразования и сгорания топлива в судовом дизеле // Сб. тез. докл. межвуз. научн. конф. 23-26 апреля 2002 г., - СПб.: ВМИИ, 2002. - С.42-43.

22. Гаврилов В.В., Щукин П.А., Мащенко В.Ю. Некоторые уточнения динамической модели процесса топливоподачи // Сб. материалов межвуз. науч.-техн. конф. 25-28 апреля 2000 г., вып. 2. - СПб.: ВМИИ, 2000г - С.377-378.

23.-Гаврилов В.В., Щукин П.А., Мащенко В.Ю. Программа расчета топивоподачи, смесеобразования и сгорания в дизеле // Сб. тр. междунар. научн.-техн. конф. 20-22 марта 2003 г. - СПб.: СПбГАУ, 2003. - С.218-222.

24 Гаврилов В.В., Щукин П.А., Мащенко В.Ю. Программное обеспечение расчета рабочего процесса судового среднеоборотного дизеля с учетом локальности параметров его рабочего тела в камере сгорания // Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам, и товарным знакам. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2007612119 от 23.05.07.

25. Гаврилов В.В., Щукин П.А., Мащенко В.Ю. Расчет локальных параметров рабочего тела в цилиндре дизеля в процессе смесеобразования и

сгорания // Научн.-техн. конф. проф.-препод. сост. и научн. сотруд. и курсант, сб. тез. докл., - СПб.: ГМА им. адм. С.О.Макарова, 2002. - С.39^0.

26. Гаврилов В.В., Щукин П.А., Мащенко В.Ю. Расчетное исследование предпламенных процессов в дизеле с объемным смесеобразованием // Улучшение эксплуатационных показателей двигателей, тракторов и автомобилей: Сб. тр. междунар. научн.-техн. конф. 20-22 марта 2003 г. - СПб.: СПбГАУ, 2003. - С.209.

27. Гаврилов В.В., Щукин П.А., Мащенко В.Ю. Совершенствование комплексной математической модели рабочего процесса дизеля с объемным смесеобразованием // Сб. материалов научн.-техн. конф. 20 сентября 2000 г. / СПб.: СПбГМТУ, 2000. - С. 10-11.

28. Гаврилов В.В., Щукин П.А., Мащенко В.Ю. Уточненная методика расчета процесса топливоподачи в дизеле // В кн. Тез. докл. науч.-техн. конф. «ДВС XXI века» / СПб.: СПбГМТУ, 2000. - С.23-24.

29. Гафуров P.A., Глебов Г.А., Скворцов Ю.М. Исследование структуры дизельной топливной струи при циклическом впрыскивании методом импульсной голографии. // «Двигателестроение», № 3-4, 1996г.

30. Глаголев Н.М. Рабочие процессы двигателей внутреннего сгорания. Новый метод расчета - М:, Киев. Машгиз, 1950. - 480 с.

31. Гончар Б.М. Численное моделирование рабочего процессов дизелей. Автореферат... докт. техн. наук., ЦНИДИ, Jl:1969.

32. Грехов Л.В., Иващенко H.A., Марков В.А. Топливная аппаратура и системы управления дизелей. - М.: Легион-Автодата, 2004. - 342 с.

33. Грехов Л.В. Научные основы разработки систем топливоподачи в цилиндры двигателей внутреннего сгорания. Автореф. дисс. докт. техн. наук. -М.: МГТУ, 1999.-32 с.

34. Гуреев A.A., Азер B.C., Камфер Г.М.. Топливо для дизелей, Свойства и применение. М:Машиностроение, 1993.

35. Дьяченко Н.Х., Костин А.К., Пугачев Б.П., Русинов Р.В., Мельников Г.В. Теория двигателей внутреннего сгорания. Л.: Машиностроение, 1974.

36. Дьяченко Н.Х., Магидович JI.E., Пугачев Б.П. Об аппроксимации характеристик тепловыделения в цилиндре дизеля. //Труды ЛПИ, №310, 1969.

37. Дьяченко Н.Х., Магидович Л.Е., Пугачев Б.П. Определение основных параметров характеристики тепловыделения при сгорании в дизеле. //Труды ЛПИ, №316, 1970.

38. Зельдович Я.Б., Садовников П.Я., Франк-Каменецкий Д.А. Окисление азота при горении. М. - Л.: Изд-во АН СССР, 1947. - 148 с.

39. Иноземцев Н.В. Основы термодинамики и кинетики химических реакций. - М.: Машгиз, 1950. - 344с.

40. Иноземцев Н.В., Кошкин В.К. Процессы сгорания в двигателях. - М.: Машгиз, 1949. - 344 с.

41. Иноземцев Н.В. Физико-химическое исследование и расчет рабочего процесса быстроходного дизеля. //"Дизелестроение", № 4-7, 1939г.

42. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел A.C. Теплопередача. - М.: Энергия, 1981.-486 с.

43. Кавтарадзе Р.З. Локальный теплообмен в поршневых двигателях: Учеб. пособие для ВУЗов. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, - 2001. - 592 с.

44. Казунин Д.В. Численное моделирование рабочих процессов в топливной аппаратуре судовых малооборотных дизелей. Автореферат... канд. техн. наук., СПб: 1993. - 22 с.

45. Камкин С.В., Лемещенко А.Л., Пунда A.C. Повышение экономичности судовых дизелей. - СПб. Судостроение, 1992. - 176 с.

46. Коптев К.Н., Плотников В.А., Мащенко В.Ю. Уточненный расчет рабочего цикла дизеля на ЭВМ // Морской вестник - 2003.-№ 1.-е. 7-13.

47. Кудрявцев В.А. О некоторых закономерностях динамики тепловыделения в дизелях. Труды ЦНИДИ, выпуск № 60, 1970.

48. Кулешов A.C., Грехов Л.В. Математическое моделирование и компьютерная оптимизация топливоподачи и рабочих процессов двигателей внутреннего сгорания. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. - 64 с.

49. Кулешов A.C. Развитие методов расчета и оптимизация рабочих процессов ДВС. Автореф. дисс. докт. техн. наук. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012.-34 с.

50. Кушуль М.Я. Исследование процесса сгорания в дизелях. //"Дизелестроение", №2, 3, 1940.

51. Лебедев О.Н. К вопросу о распыливании топлива дизельными форсунками // Изв. Сиб. отд. АН СССР, сер. техн. н. -1977. Вып. 1, №3. - с. 40 -44.

52. Лебедев О.Н. Исследование и повышение эффективности объемного смесеобразования в судовых четырехтактных дизелях: Автореф. дис. докт. техн. наук. Л.: ЛИИВТ, 1979. - 34 с.

53. Лебедев О.Н. Исследование некоторых вопросов смесеобразования в судовых четырехтактных дизелях.. - Новосибирск, 1970.

54. Лебедев О.Н., Чирков С.Н. Теоретические основы процессов смесеобразования в дизелях. - Новосибирск: Изд-во НГАВТ, 1999. - 370с.

55. Лышевский A.C. Распыливание топлива в судовых дизелях. Л.: Судостроение, 1971. - 248 с.

56. Мащенко В.Ю., Гаврилов В.В. Исследование влияния профиля камеры сгорания на рабочий процесс дизеля с использованием программы CyberDiesel. // Сб. материалов межотраслевой научн.-техн. конф. «Актуальные проблемы развития поршневых ДВС» 18 ноября 2010 г. // СПб.: СПбГМТУ, 2010. - С.57-59.

57. Мащенко В.Ю., Гаврилов В.В. Математическое моделирование топливоподачи и внутрицилиндровых процессов в судовом дизеле // Современные проблемы развития ДВС // Материалы научн.-техн. конф., посвящ. 75-летию каф. судовых ДВС и дизельных установок 14 октября 2005 г. / СПб.: СПбГМТУ, 2005. - С. 18-19.

58. Мащенко В.Ю., Гаврилов В.В. Математическое моделирование топливоподачи и внутрицилиндровых процессов в дизеле с объемным смесеобразованием // СПбГАУ. В кн.Сб. тр. международн. науч.-техн. конф., СПб., 2006.

59. Мащенко В.Ю., Гаврилов В.В. Физическое и математическое моделирование топливоподачи и внутрицилиндровых процессов в судовых дизелях (статья) // Материалы Международн. науч.-техн. конф. «Водные пути России: строительство, эксплуатация, управление». 1-2 октября 2009 г., СПб.: СПбГУВК, 2009

60. Мащенко В.Ю. Математическое моделирование индикаторного процесса судового дизеля // Безопасность водного транспорта: Тр. междунар. Науч.-практ. Конф. 10-13 сентября 2003 г. - Т.З. - СПб.: СПбГУВК.- 2003. - С.54-57

61. Мащенко В.Ю. Методика и программа расчета локальных параметров рабочего тела в цилиндре дизеля // Авиационно-космическая техника и технология. - Харьков, 2003. - Вып. 6(41). С 9-11.

62. Мащенко В.Ю. Программа расчета локальных процессов смесеобразования и сгорания в судовом дизеле // Материалы межвуз. научн.-метод. конф. «Проблемы эксплуатации вооружения, военной техники и подготовки инженерных кадров ВМФ» 21-25 апреля 2003 г., - часть 1 - СПб.: ВМИИ, 2003. - С.80-84

63. Мащенко В.Ю. Программа CyberDiesel для математического моделирования топливоподачи и локальных внутрицилиндровых процессов в дизеле с объёмным смесеобразованием.//Известия Томского политехнического университета.№4, том 311// Томск, Изд. ТПУ, 2007г. - С62-67.

64. Натазон В.Я. О динамике топливной системы двигателей дизеля. M.-JL: ОНТИ, 1936.

65. Нейман К. Опыты по воспламенению жидких топлив, Т.М. №391, NACA, 1926.

66 Нейман К. Кинетический анализ процесса сгорания в дизеле. Сборник монографий по иностранной литературе. Двигатели внутреннего сгорания. Т .4. -М.: ОНТИ, 1938. - С. 242-257.

67. Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред, т 1,2. М.:Наука,1987.

68. Новиков Л.А., Борецкий Б.М., Власов Л.И. О введении обязательной сертификации судовых дизелей на соответствие выбросам NOx // Двигателестроение - 1998. - №1. - С. 39^-1.

69. Новиков JI.A. Основные направления создания малотоксичных транспортных двигателей. // Двигателестроение - 2002. - №2. - С. 23-27.

70.0 нормальной скорости распространения ламинарного пламени в монодисперсной газокапельной смеси / Смирнов H.H., Пушкин В.Н. // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 1, Математика. Механика - 2001.-№6. - с. 29-39.

71. Отработка конструкции камеры сгорания в поршне и топливной аппаратуры с целью повышения топливной экономичности/отчет, руководитель темы Гаврилов В.В., ЖИ, № гос. регистрации 01.92.0006158, М:1992

72. Пунда A.C. Исследование динамики тепловыделения в цилиндрах судовых малооборотных и среднеоборотных дизелей с объемным смесеобразованием. Дис. канд техн. наук. - Л.: ЛВИМУ им. адм. С.О. Макарова, 1976.-171 с.

73. Петриченко P.M., Оносовский В.В. Рабочие процессы поршневых машин. - Л.: Машиностроение, 1972.

74. Подача и распыливание топлива в дизелях. / И.В.Астахов, В.И.Трусов, А.С.Хачиян и др.; под ред. И.В.Астахова. - М.: Машиностроение, 1971. - 359 с.

75. Перепелин А.П., Алексеев В.Н. Расчет процесса впрыскивания топлива при наличии кавитации в топливопроводе высокого давления // Двигателестроение. - 1987. -№7. -с.21 - 24.

76. Работа дизелей в условиях эксплуатации. / А.К.Костин, Б.П.Пугачев, Ю.Ю. Коченев; под ред. А.К.Костина. - Л.: Машиностроение, 1989. - 284 с.

77. Работы по форсированию двигателя ЧН26/26 /Отчет, руководитель темы М.Я. Завлин, ЦНИДИ, 1990.

78. Разлейцев Н.Ф. Моделирование и оптимизация процесса сгорания в дизелях. Харьков: Вища Школа, 1980. 169 с.

79. Свиридов Ю.Б. Смесеобразование и сгорание в дизелях. Л: Машиностроение, 1972.

80. Семёнов Б.Н., Лазурко В.П., Киреичев Г.А., Финогенов А.Н. Некоторые результаты исследования температурных полей факела распыленного топлива в объеме и при его взаимодействии со стенкой // Тр. ЦНИДИ. - 1975. - Вып.68. С.27-35.

81. Семёнов H.H. О некоторых проблемах химической кинетики и реакционной способности. - М.: Изд. АН СССР, 1954. - 349 с.

82. Скоморовский С.А. Гидродинамика течения топлива в сопловых каналах дизельной форсунки и ее влияние на структуру топливного факела: Автореф. дис. ... канд. техн. наук: - Л.: ЦНИДИ, 1988. - 18 с.

83. Смайлис В.И. Современное состояние и новые проблемы экологии дизелестроения // Двигателестроение. - 1991. - №1. с. 3-6.

84. Смайлис В.И. Теоретические и экспериментальные основы создания малотоксичных дизелей: Автореф. дис. ... докт. техн. наук: 05.04.02 / ЛИИ. - Л.: 1988.-46 с.

85. Современные дизели: повышение топливной экономичности и длительной прочности. Под ред. А.Ф. Шеховцова / Н.Ф. Разлейцев и др. Киев: Тэхника, 1992 г.

86. Совершенствование рабочего процесса судового дизеля 6 ЧН 30/38 (30 ДГМ) за счет оптимизации параметров топливной аппаратуры с целью повышения топливной экономичности: Отчет о НИР / ЛКИ; руководитель работ В.В.Гаврилов.-№ГР.01.92.0004316; Инв.№02.90.0058921. - Л., 1990.-102 с.

87. Толстов А.И. К теории рабочего процесса быстроходного двигателя с воспламенением от сжатия. В кн. «Двигатели с воспламенением от сжатия». Труды ЦНИДИ-ВНИТОЭ, №18, М-Л., 1951.

88. Толстов А.И. Индикаторный период запаздывания воспламенения и динамика цикла с воспламенением от сжатия. В сб. «Исследование рабочего процесса и подачи топлива в быстроходных дизелях», М.: Машгиз, 1955.

89. Фомин Ю.Я. Гидродинамический расчет топливных систем судовых дизелей. М.:Морской транспорт, 1959.

90. Фомин Ю.Я., Никонов Г.В., Ивановский В.Г. Топливная аппаратура дизелей. М. ¡Машиностроение, 1982.

91. Щукин П.А. Комплексная математическая модель рабочего процесса дизеля с объемным смесеобразованием. Автореф. ... канд. техн. наук., - СПб.: ЦНИДИ, 1999.-22 с.

92. Correa S.M. A review of NOx formation under gas-turbine combustion conditions // Comb. Sei. Technol. 87:329, 1992.

93. De Groen O., Kok D. Rechenprogramm zur Simulation von Hochdruckeinspritzsystemen fur Nutzfahrzeuge // MTZ. -1996. - Jg.57, №1. - PP. 6 -15.

94. Johnston H.S. Atmospheric ozone // Annu. Rev. Phys. Chem. 43:1, 1992.

95. Kamimoto Т., Matsuoka S., Shiga S. Penetration of fuel spray at initial stage of injection in Diesel engines // Abstr. Bull. JSME, 1975. - Vol. 18, № 124. - PP. 11811182.

96. Ricardo H.R. The high speed internal combustion engine. London, Glasgow, 1953.

97. Seinfeld J.H. Atmospheric chemistry and physics of air pollution. John Wiley and Sons, N.Y., 1986.

98. Shimotsu M., et al. A Study on the Effects of the Chamber Walls on the Diesel Combustion Phenomena (Test Result of Highly Supercharged 4-cycle Medium-Speed Diesel Engines) // Bulletin of the M.E.S.J. - 1986. Vol. 14, №2. - PP. 54-67.

99. STAR-CD. Version 3.10. Metodology. - London: Computational Dynamics Ltd., 1999.-246 p.

100. Wolfrum J. Bildundg von Sticsstoffoxiden bei der Verbrennung // Chemie-Ingenieu_Technic 44:656, 1972.

101. Woschni G., Anisitis F. Eine Methode zur Voraus berechnung der Änderung des Brennwverlaus mittelsnel laufender Dieselmotoren bei garanderten Betrievsbedingungen. //MTZ. - 1973. Jg. 34, №4.

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.