ЭНЕРГЕТИКА
Войти на сайт | Регистрация
УДК 621.436
Влияние турбины турбокомпрессора на тепломеханические характеристики потока в выпускном тракте поршневого ДВС
Бродов Юрий Миронович, д-р техн. наук, директор Уральского энергетического института, зав. кафедрой «Турбины и двигатели», Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, г. Екатеринбург, turbine66@mail.ru
Григорьев Никита Игоревич, аспирант кафедры «Теплоэнергетика и теплотехника», Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, г. Екатеринбург, gepebola3@mail.ru
Жилкин Борис Прокопьевич, д-р физ.-мат. наук., профессор кафедры «Теплоэнергетика и теплотехника», Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, г. Екатеринбург, tot@ustu.ru
Плотников Леонид Валерьевич, канд. техн. наук, доцент кафедры «Турбины и двигатели», Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, г. Екатеринбург, plotnikovlv@mail.ru
Шестаков Дмитрий Сергеевич, канд. техн. наук, начальник бюро систем и агрегатов ООО «Уральский дизель-моторный завод», доцент кафедры «Турбины и двигатели», Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, г. Екатеринбург, dmshes@mail.ru
Аннотация
Представлены результаты экспериментального исследования влияния турбины турбокомпрессора на тепломеханические характеристики потока в процессе выпуска. Опыты проводились на натурных моделях одноцилиндрового ДВС. Описаны установки и методика проведения экспериментов. Представлен анализ зависимостей изменения мгновенной скорости и давления потока, а также локального коэффициента теплоотдачи в выпускном канале двигателя от угла поворота коленчатого вала. Данные получены для двигателя с турбокомпрессором и без него. Показано, что размещение турбины турбокомпрессора в газовоздушном тракте поршневого ДВС значительно влияет на газодинамические и теплообменные характеристики процесса выпуска. Установка турбокомпрессора вызывает перестройку структуры и режима течения в выпускном канале.
Ключевые слова
поршневой двигатель, турбокомпрессор, процесс выпуска, динамика процесса, тепломеханические характеристики
Литература
1. Двигатели внутреннего сгорания: Теория поршневых и комбинированных двигателей: учеб. для втузов по специальности «Двигатели внутреннего сгорания» / Д.Н. Вырубов, Н.А. Иващенко, В.И. Ивин и др.; под ред. А.С. Орлина, М.Г. Круглова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1983. – 372 с.
2. Конструирование двигателей внутреннего сгорания: учеб. для студентов высш. учеб. заведений, обучающихся по специальности «Двигатели внутреннего сгорания» направления подготовки «Энергомашиностроение» / Н.Д. Чайнов, Н.А. Иващенко, А.Н. Краснокутский, Л.Л. Мягков; под ред. Н.Д. Чайнова. – М.: Машиностроение, 2008. – 496 с.
3. Двигатели внутреннего сгорания: учеб. В 3 кн. Кн. 1: Теория рабочих процессов / В.Н. Луканин, К.А. Морозов, А.С. Хачиян и др.; под ред. В.Н. Луканина. – М.: Высш. шк., 1995. – 368 с.
4. Шароглазов, Б.А. Двигатели внутреннего сгорания: теория, моделирование и расчет процессов: учеб. по курсу «Теория рабочих процессов и моделирование процессов в двигателях внутреннего сгорания» / Б.А. Шароглазов, М.Ф. Фарафонтов, В.В. Клементьев; под ред. засл. деят. Науки РФ Б.А. Шароглазова. – Челябинск: ЮУрГУ, 2010. – 382 с.
5. Драганов, Б.Х. Конструирование впускных и выпускных каналов двигателей внутреннего сгорания / Б.Х. Драганов, М.Г. Круглов, В.С. Обухова – Киев: Вища шк. Головное изд-во, 1987. – 175 с.
6. Вихерт, М.М. Конструирование впускных систем быстроходных дизелей / М.М. Вихерт, Ю.Г. Грудский. – М.: Машиностроение, 1982. – 151 с.
7. Плотников, Л.В. Особенности изменения скорости и локального коэффициента теплоотдачи во впускных каналах разной конфигурации поршневого ДВС / Л.В. Плотников, Б.П. Жилкин // Ползуновский вестник. – 2012. – № 3/1. – С. 178–183.
8. Экспериментальное исследование газодинамических процессов в системе впуска поршневого ДВС / Б.П. Жилкин, Л.В. Плотников, С.А. Корж, И.Д. Ларионов // Двигателестроение. – 2009. – № 1. – С. 24–27.
9. Жилкин, Б.П. Влияние фильтрующего элемента на газодинамические характеристики поршневого ДВС при различных конфигурациях впускного тракта / Б.П. Жилкин, Л.В. Плотников // Повышение эффективности силовых установок колесных и гусеничных машин: материалы науч.- техн. конф., посвящ. 40-летию каф. двигателей. – Челябинск: ЧВВАКИУ, 2008. – С. 84–89.
10. Плотников, Л.В. Экспериментальные определения показателей качества процессов газообмена поршневых ДВС: учеб. пособие / Л.В. Плотников. – Екатеринбург: УрФУ, 2013. – 76 с.
Источник
Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2014. – Т. 14, № 2. – C. 5-11.