Газодинамические процессы в системах выпуска (часть 6) |
Двигатели с турбонаддувом |
Известны подходы к решению задач рациональной организации встреч потоков, идущих к турбинам турбокомпрессоров от цилиндров в форме так называемых преобразователей импульсов, узлов, в которых взаимодействуют эти потоки. Аналитическая трактовка процессов в этих узлах основывалась на применении известных решений одномерных задач взаимодействия потоков в струйных эжекторах и использовании метода объемных балансов. Учет реальных спектров пульсационных составляющих ранее не осуществлялся. Развитие техники исследований позволило в последние годы расшифровать спектры пульсаций в сочетании с учетом неодномерности задачи, неравномерности параметров потоков. Это дало возможность продвинуться в решении задач совершенствования выполнения узлов газопроводов систем турбонаддува. Путем применения основанного на экспериментах и расчетах конструирования узловых элементов систем турбонаддува удается существенно повысить показатели двигателей в результате улучшения условий протекания процессов выпуска газов из цилиндров и питания турбин турбокомпрессоров. На рис.16 показана схема типичного тройникового узла системы выпуска. Она характерна кривизной сопрягаемых ветвей, наличием разделительного элемента, препятствующего "лобовой" встрече подводимых потоков, значительной протяженностью участка или камеры их смешения. Проведенные в НАМИ на установках для физического моделирования исследования позволили уточнить структуру пульсационных составивших потоков в газопроводах. Помимо интенсивных периодических низкочастотных составляющих, кратных вращению коленчатого вала, с частотными коэффициентами, равными 0,5; 1; 1,5; 2,5; 3... в спектрах пульсационных составляющих присутствуют детерминированные энергосодержащие компоненты с частотами несколько сот Гц, а также ансамбль турбулентных высокочастотных составляющих с малой энергией.. Принимавшаяся модель смешения потоков основывалась на известной аналогии профиля скорости и температуры торможения при смешении свободных струй и потоков в канале. Толщина слоя смешения (рис.17) представлялась в виде функции турбулентной вязкости, определяемой как совокупность турбулентных вязкостей потоков в различных элементах камеры смешения. Данная модель дает возможность определять параметры взаимодействующих потоков в камерах смешения конечной длины. Для оценки влияния геометрии тройниковых узлов на динамические процессы в газопроводах двигателя был использован алгоритм, основанный на приведенном ниже методе НАМИ балансов масс, энергии и количества движения. Newer news items:
Older news items:
|