Чисельне дослідження процесу стиснення турбулізованого двотемпературного повітряного заряду у дизельному двигуні
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.150376Ключові слова:
холодний пуск, дизельний двигун, чисельне дослідження, процес стиснення, полегшення пускуАнотація
Досліджувалася проблема підвищення енергоефективності систем полегшення пуску дизельних двигунів за рахунок підігрівання повітряного заряду. В основу підвищення енергоефективності закладено підігрівання лише частини заряду. У результаті в циліндрі двигуна утворюється повітряний заряд, що складається з двох шарів повітря з різною температурою.
Для обґрунтування нового методу полегшення холодного пуску багатолітрового дизельного двигуна проведено чисельне дослідження стиснення різнотемпературного повітряного заряду в двигуні. Чисельно досліджувалася зміна температурного поля заряду під час стиснення з урахуванням вихрових потоків, що виникають при формуванні заряду в циліндрі двигуна на прикладі двигуна типу 6ТД. З аналізу температурного поля заряду виявлено наявність умов для надійного самозаймання палива у заряді під час його стиснення. Для формування двох шарів повітря, що мають різну температуру, за умов моделювання задавалося спочатку нагнітання холодного повітря в циліндр двигуна при температурі 253 K. Далі здійснювалось нагнітання підігрітого повітря при температурі 773 K. Об'ємна доля підігрітого повітря в заряді склала 10 %.
За результатами моделювання виявлено, що при стисненні зберігається наявність шарів заряду з різними температурами. Підтверджено досягнення температури самозаймання палива в попередньо підігрітому шарі повітря при температурі впускного повітря – 20 °С.
Отримані результати можуть бути використані для обґрунтування вимог до енергоефективних систем полегшення холодного пуску дизельних двигунів
Посилання
- Serpukhov, O. V., Korytchenko, K. V., Kasimov, A. M., Trofymenko, S. V. (2018). Zaiavka na vynakhid No. A2018 02175 UA. Prystriy dlia polehshennia zapusku dyzelnykh dvyhuniv. declareted: 03.03.2018.
- Mollenhauer, K., Tschöke, H. (Eds.) (2010). Handbook of diesel engines. Springer-Verlag, 636. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-540-89083-6
- Shipunov, V. (2013). Analysis of ways to start automotive diesel internal combustion engines at low temperatures. Zbirnyk naukovykh prats [Poltavskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu im. Yu. Kondratiuka]. Ser.: Haluzeve mashynobuduvannia, budivnytstvo, 2 (1 (36)), 156–165.
- Dubinin, D., Korytchenko, K., Lisnyak, A., Hrytsyna, I., Trigub, V. (2018). Improving the installation for fire extinguishing with finelydispersed water. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (10 (92)), 38–43. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.127865
- Korytchenko, K., Ozerov, A., Vinnikov, D., Skob, Yu., Dubinin, D., Meleshchenko, R. (2018). Numerical simulation of influence of the non-equilibrium excitation of molecules on direct detonation initiation by spark discharge. Problems of Atomic Science and Technology, 4 (116), 194–199.
- Korytchenko, K., Markov, V., Polyakov, I., Slepuzhnikov, E., Meleshchenko, R. (2018). Validation of the numerical model of a spark channel expansion in a low-energy atmospheric pressure discharge. Problems of Atomic Science and Technology, 4 (116), 144–149.
- Deng, Y., Liu, H., Zhao, X., E, J., Chen, J. (2018). Effects of cold start control strategy on cold start performance of the diesel engine based on a comprehensive preheat diesel engine model. Applied Energy, 210, 279–287. doi: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2017.10.093
- García-Contreras, R., Armas, O., Mata, C., Villanueva, O. (2017). Impact of Gas To Liquid and diesel fuels on the engine cold start. Fuel, 203, 298–307. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2017.04.116
- Ezzitouni, S., Soriano, J. A., Gómez, A., Armas, O. (2017). Impact of injection strategy and GTL fuels on combustion process and performance under diesel engine start. Fuel, 200, 529–544. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2017.04.012
- Chartier, C., Aronsson, U., Andersson, Ö., Egnell, R. (2009). Effect of Injection Strategy on Cold Start Performance in an Optical Light-Duty DI Diesel Engine. SAE International Journal of Engines, 2 (2), 431–442. doi: https://doi.org/10.4271/2009-24-0045
- Pastor, J. V., García-Oliver, J. M., Pastor, J. M., Ramírez-Hernández, J. G. (2011). Ignition and combustion development for high speed direct injection diesel engines under low temperature cold start conditions. Fuel, 90 (4), 1556–1566. doi: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2011.01.008
- Payri, F., Broatch, A., Salavert, J. M., Martín, J. (2010). Investigation of Diesel combustion using multiple injection strategies for idling after cold start of passenger-car engines. Experimental Thermal and Fluid Science, 34 (7), 857–865. doi: https://doi.org/10.1016/j.expthermflusci.2010.01.014
- Roberts, A., Brooks, R., Shipway, P. (2014). Internal combustion engine cold-start efficiency: A review of the problem, causes and potential solutions. Energy Conversion and Management, 82, 327–350. doi: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2014.03.002
- Kasimov, A. M., Serpukhov, O. V., Korytchenko, K. V., Parkhomchuk, O. V. (2018). Modeling of aircraft storage with temperature gradient in diesel engine type 6TD. Mekhanika ta mashynobuduvannia, 1, 81–88.
- Godunov, S. K., Zabrodin, A. V., Ivanov, M. Ya., Krayko, A. N. et. al. (1976). Chislennoe reshenie mnogomernyh zadach gazovoy dinamiki. Moscow: Glavnaya redakciya fiziko-matematicheskoy literatury izdatel'stva «Nauka», 400.
- Pirumov, U. G., Roslyakov, G. S. (1987). Chislennye metody gazovoy dinamiki. Moscow: Vysshaya shkola, 232.
- Cherniy, G. G. (1988). Gazovaya dinamika. Moscow: Glavnaya redakciya fiziko-matematicheskoy literatury izdatel'stva «Nauka», 424.
- Sergel', O. S. (1981). Prikladnaya gidrogazodinamika. Moscow: Mashinostroenie, 374.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2018 Anatoliy Kasimov, Kostyantyn Korytchenko, Dmytro Dubinin, Andrei Lisnyak, Evgen Slepuzhnikov, Igor Khmyrov
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
