Simulation of combustion process in the forced transport diesel engine with the prescribed law of mixture formation


如何引用文章

全文:

详细

There was developed a new single-zone model of the fuel combustion process, based on the equations of chemical kinetics, which takes into account in more detail the features of the internal chamber processes of internal combustion engines. The combustion process is considered as a set of successive oxidation reactions to carbon dioxide and water of groups of active fuel molecules proceeding according to the Arrhenius law. The number of active molecules of fuel entering into the reaction depends on the total number of fuel molecules, the current mixture temperature and the conditional activation energy, varying depending on the fraction of burned fuel. The conditional duration of oxidation of this group of active molecules is assumed to depend not only on the total number of fuel molecules, but also on the volume of the combustion chamber, the number of oxygen molecules, the number of molecules of inert components and turbulence inside the combustion chamber. The heat released during the oxidation of each group of active fuel molecules is determined through the lower heat of combustion of the fuel and is expended to increase the temperature and pressure of the mixture in the combustion zone. At each step of the calculation, the number of molecules of all substances is corrected as a result of fuel burn-out. A special feature of the model is the introduction of a new parameter that takes into account the time factor at the molecular level, the conventional duration of the oxidation reaction of the active molecules of the fuel. A new mathematical model is used as the basis for the algorithm for the developed program for calculating the operating cycle of an accelerated diesel engine with a prescribed law of mixture formation. Calculations of the influence of the temperature of the fresh charge after the charge air cooler on the duty cycle of the forced diesel in the range from 360 to 430 K are performed. According to the results of the calculation, it is established that the best indicator characteristics of the working cycle are reached at a temperature of 360 K. Indicator diagrams of pressure in the cylinder and the laws of heat generation, obtained by calculation correspond with known experimental data.

作者简介

V. Kamaltdinov

South Ural State University

DSc in Engineering

V. Markov

Bauman Moscow State Technical University

Email: vkamaltdinov@yandex.ru
DSc in Engineering

I. Lysov

South Ural State University

A. Popov

South Ural State University

PhD in Engineering

A. Smolij

South Ural State University

参考

  1. Кавтарадзе Р.З. Локальный теплообмен в поршневых двигателях: учеб. пособие для втузов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. 592 с.
  2. Костин А.К., Ларионов В.В., Михайлов Л.И. Теплонапряженность двигателей внутреннего сгорания: справочное пособие. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1979. 222 с.
  3. Вибе И.И. Новое о рабочем цикле двигателей. М.; Свердловск: Машгиз, 1962. 272 с.
  4. Zhaolei Zheng, Mingfa Yao. Numerical study on the chemical reaction kinetics of n-heptane for HCCI combustion process // Fuel. 2006. Vol. 85. Is. 17-18. P. 2605-2615. doi: 10.1016/j.fuel.2006.05.005.
  5. Bhave A., Balthasar M., Kraft M., Mauss F. Analysis of a natural gas fuelled homogeneous charge compression ignition engine with exhaust gas recirculation using a stochastic reactor model // Int. J. Engine Res. 2004. Vol. 5. No. 1. P. 93-103.
  6. Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. 3-е изд., испр. и доп. М.: Наука, 1987. 502 с.
  7. Pahl. Beiträage zur Erforschung des Zündproblenmes flüssiger Brennstoffe. München. 1927.
  8. Камалтдинов В.Г. Новая модель процесса горения топлива в ДВС // Двигателестроение. 2008. № 3 (233). С. 17-20.
  9. Померанцев В.В., Арефьев К.М., Ахмедов Д.Б., Рундыгин Ю.А., Корчунов Ю.Н., Шагалова С.Л., Шестаков С.М. Основы практической теории горения: учебное пособие / под ред. В.В. Померанцева. Л.: Энергия, 1973. 263 с.
  10. Kamaltdinov V. Combustion process modeling in HCCI engine // SAE Technical Paper. 2011. Vol. 2011-01-1789. 10 pp. doi: 10.4271/2011-01-1789.
  11. Барон Н.М., Пономарева А.М., Равдель А.А., Тимофеева З.Н. Краткий справочник физико-химических величин / под ред. А.А. Равделя и А.М. Пономаревой. 8-е изд., перераб. Л.: Химия. Ленингр. отд-ние, 1983. 232 с.
  12. Камалтдинов В.Г., Лысов И.О. Программа расчета рабочего цикла поршневого двигателя с воспламенением от сжатия «Дизель»: свидетельство государственной регистрации программы для ЭВМ № 2017619130, Российская Федерация. Опубликовано 15.08.2017.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

版权所有 © Kamaltdinov V.G., Markov V.A., Lysov I.O., Popov A.E., Smolij A.E., 2018

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0国际许可协议的许可。
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».