2.1.2缸内过程的基本方程2.1.2.1压缩阶段简化过程:1)假设已知要计算的操作点的燃烧定律; 2)根据燃烧法注入燃料。 2.1.2.3膨胀阶段2.1.2.4通气阶段的近似公式:2.2.4确定工作流体流量和流量系数的关键亚基:(以空气摄入为例)本章的摘要:2.2.1.3当燃烧法律下的燃烧法律下可变工作条件下的燃烧法时,计算了原始校准工作条件的价值。 2.2.1.5三局曲线叠加方法模拟燃烧热率:预燃烧,主燃烧和尾燃烧。 2.2.2 Heat law of the wall of the ( head, , wall) 1939, : 1970, : rod 2.2.3 of ( ) The of The of with the The of the and is: 与热交换一起流动。假设:等肌的准稳定流。 2.2.4.1流动方程为摄入量为例,流动方程喉咙处的气体的质量流速为:其中: - 进气瓣喉咙处的瞬时流动横截面面积; - 瓣膜喉咙的气流密度; - 气门喉咙处的瞬时气流速度;等性过程:可逆的绝热过程。稳定流量的能量方程:流过喉咙之前的流速非常小。在实际流动过程中,由于简化计算的前提不完全满足,并且流体通常无法完全填充喉咙,因此无法直接应用实际工作流体流量的计算。应添加系数U作为对实际流动条件的校正,例如流体的流动特性,流通道形式,流动截面的表面质量等等。
喉咙的流速:声音的局部速度:当时,阀门喉咙上工作流体的流速小于局部声音速度。此时气体流量称为亚临界流。当时,阀门喉咙上工作流体的流速等于或大于局部声音速度,此时气体流量称为超临界流。对于单原子理想气体,k = 1.667,临界压力比等于:0.528;对于硅藻理想气体,k = 1.4,临界压力比等于:0.487;对于理想气体,K = 1.3,临界压力比等于:0.546;对于气体K = 1.33,临界压力比等于:0.540;进气门的流动属于亚临界流。在排气门处,由于排气早期的压力差很大,可能会发生超临界流,并且随着压力差的降低,它可以转化为亚临界流量。 2.2.4.2在气缸盖稳定流程测试台上测定流量系数,以确定以一定压力比在不同阀升降下的气流。测试表明,流量实际上与压力比无关,因此可以将阀提升(或升降阀直径的比率)用作描述流量系数的变量。 2.2.4.3空气阀的几何流量截面2.2.4.4倒流情况P2(进气压)P(在气缸压力下),进气空气被逆转。 P3(排气)P(缸内压力),废气向后流动。以进气回流为例:正常摄入:是一个正值,带有气体的能量为:倒带:上游压力是从流出气缸气中带出的能量为::,下游压力是进气回液的开头的曲轴角;当时的进气温:将空气塞重悬于气缸中时的曲轴角。
进气回流末端的曲轴角; * *第2章模拟内燃机内燃机的稳态过程2.1柴油发动机缸中的热过程2.2圆柱体中计算出的边界条件2.1圆柱体2.1热过程2.1.1柴油发动机的工作流体:一种带有多个组件和组件的混合气体。 1)通风后:新鲜空气 +残留的废气;实际计算中采取的假设:2)压缩期:气缸中没有燃料,并且燃料仅在燃烧之前和期间才会注入气缸中。根据预定的燃烧规则将燃料注入圆柱体中,并且燃料仅以可燃燃料的形式存在。 2.1.1.1瞬时过量空气系数3)燃烧周期:根据均匀气体的假设计算的,5波碳烟的热量仅占循环燃料量的热量的0.7%。因此,不完全燃烧引起的热量损失可以忽略不计。工作流体4)最终燃烧:燃料已被燃烧。表征工作流体的组成并描述工作流体的特征。反映了圆柱体中热过程的进展。瞬时过量的空气系数:圆柱体在一定瞬间的实际进气数与燃烧所需的理论空气量的比率,这等同于当时圆柱体中包含的燃烧产物。功能:纯燃烧产品纯净的空气2.1.1.2工作流体的内部能量和气体常数柴油发动机工作流体可以将其视为纯空气和纯燃烧产品的混合物,因此工作流体的内部能量可以表示为: :为简单起见,为简单起见,计算始终基于纯净的空气质量。气体常数:状态方程:质量平衡:1)气缸中工作流体的状态是均匀的,即,在同一瞬间,气缸中每个点的压力,温度和浓度相等。假定在摄入期间,通过系统边界进入圆柱体的空气将与残留的废气实现瞬时完整混合。
在计算圆柱体中的热过程时,为了简化问题,进行了以下基本假设:3)流入或流出气缸的气体流动过程,也就是说,在足够小的计算步骤中,它被认为是稳定的流动。 2)工作流体是理想的气体,其比热,内部能量,焓和其他参数与气体温度和气体成分(瞬时过量的空气系数)有关。 4)工作流体进出口的动能可以忽略不计。零维系统:假设系统边界内相同瞬间的热状态和化学成分的系统完全相同,称为零维系统。零维假设和零维模型以四冲程柴油发动机为例,将工作周期分为以下阶段:压缩阶段:燃烧阶段:燃烧阶段:扩展阶段:膨胀阶段:忽略泄漏阶段:2.1.2.2 : , the same as the : Mass : : 2.2 by the in the The flow : law: Heat law: : 2.2.1 Heat law of 1) Use the of the for , the rate, and use it as 工作过程计算的数据。 2)使用半经验公式并选择适当的经验系数来模拟实际燃烧法。目前,计算国内外释放速度的最常见的半经验公式是公式('S)。
单韦伯曲线通常用于模拟低速和中速柴油发动机的热量释放定律。对于高速和中速柴油发动机,双曲线基本上用于模拟它。最近,外国提议使用三个韦伯甚至四个韦伯曲线来模拟圆柱体的释放情况。由于柴油发动机的燃烧过程非常复杂,因此燃烧热量释放的功能形式显然非常复杂。它与许多因素有关,例如燃烧的物理和化学过程,发动机的结构参数和工作参数,并且很难用准确的数学方程来描述它。目前,以下方法通常用于确定燃烧热率:3)准维燃烧模型。它从实际燃烧的物理和化学过程开始,并建立了简化的燃烧模型。该模型考虑了燃烧过程的中间细节,例如油束的形成和开发,油滴和空气的相对运动,圆柱体中工作流体的温度分布,油滴的分布以及石油和天然气的浓度,并分配了计算区域。该模型更接近实际燃烧过程。常见的包括:气相注入燃烧模型和油滴蒸发燃烧模型。 4)多维模型。它将燃烧室空间分为足够的立方网格,随着实际过程的进行,将“压缩”和“扩展”相应地“压缩”,在每个网格上构建方程式,然后解决这些数千个方程式的部分方程式。目前,Kiva软件在国外更受欢迎,可以使用KIVA软件来建立缸内流程的多维模型。 2.2.1.1韦伯的公式 - 韦伯的燃烧法链反应理论:化学反应中涉及的原始物质的分子数与导致有效反应的激活中心数NEF成正比。
有效激活中心的相对密度:化学反应开始时原始物质的分子总数。化学反应期间,原始物质的分子数量。引入一个参数x-代表原始物质的百分比(即等同于燃烧过程中燃烧的燃料),该燃料在时间t内参与了反应。其中:2.2.1.2柴油发动机的等效燃烧法考虑了柴油发动机燃烧过程的进度特征,该功能主要符合以下条件:2)ρn没有突然的变化,因此F(t)应该是连续的功能。 1)当t = 0时,当化学反应开始时,尽管点火滞后使有效激活中心的相对密度ρn> 0,但化学反应非常慢。为了满足此条件,当t = 0,f(t)= 0时,即函数f(t)的曲线应从坐标来源开始。 4)由于函数f(t)的连续性和增量函数,3),因为x(0,1)单人单变化,f(t)应单独从0变为 +∞,因此f(t)属于增量函数。 5)在化学反应期间,燃烧速率具有最大值,当T→∞时,化学反应倾向于停止,燃烧速率6)燃烧速率曲线下的面积应等于1,尺度系数:尺度系数:随机燃烧过程的有效激活中心的相对密度的特征参数。 (燃烧质量,形式参数,形状系数)在燃烧过程中,如果采用比例系数k*=恒定:为了使上述两个公式更加实用,请让TZ为柴油发动机燃烧的持续时间,而XZ是燃烧燃烧末端燃烧的燃料的百分比。
将上述两个公式划分为:在燃烧时间结束时的实际情况(基本上与实际情况一致),如果燃烧时间由曲轴角度表示:燃料燃烧的放热定律:2.2.1.3燃烧法:2.2.1.3可燃烧的工作条件在1973年拟议中,( )(:),韦伯曲线叠加方法模拟燃烧热率分为两个部分:预燃烧和扩散燃烧。