参数的定义下的热发射实验显示图表的柴油发动机

文摘

基于代人物链式反应的活性中心,燃烧过程的动力学描述链的交互,提供的院士n n Seminov。使用此机制,本文展示了技术的基本燃烧特性定义:燃烧和燃烧条件持续时间的指标显示图表的柴油引擎

关键字

热发射,显示图,燃烧的持续时间。

介绍

众所周知,燃烧的定义是通过动力学过程或扩散。燃烧的各个方面是一组复杂的交互式物理化学过程。这种复杂性的基础是可燃与氧的化学反应。

燃烧放热化学反应的结果是所描述的简单的热力学方程,给出可能性来确定理论上燃烧所需的空气量的给定可燃易燃产品的成分和体积。与此同时这些方程不通知我们在燃烧过程的动力学。

后者可以描述如果我们考虑链院士Seminov提出的交互。这一理论认为可燃的变换和空气氧气(存在空气中可燃)是通过各个步骤的化学活性元素形成的地方。与最初的元素,也有密集的互动共同元素。

Inter-medium化学活性元素被称为活性中心与一个或两个自由价。字符的一代的链式反应活性中心;很明显,活动中心的数量dn期间dt与dm的可燃数量,即:dm = K dn

燃烧可燃活性中心的生成速度和速度是彼此联系在一起的方程:

(eq1)

比例系数K -

让我们考虑“相对密度的活跃中心”的概念:

(eq2)

可燃的相对变化质量与活性中心的相对密度的关系;

(eq3)

在图1.一个由燃烧速度的变化特征的活动中心,燃烧的可燃质-图1. b和相对密度的活跃中心-图1.摄氏度在发动机的燃烧室。

我们可以考虑以下近似:

(eq4)

c =比例因子在哪里

m =电源指示器

很明显,c和m是经验系数。

通过替换表达式eq4 eq3,

我们有,(eq5)

集成后t = 0到当前时间:

mo -可燃质在初始燃烧时间t = 0。

我们有,(eq6)

或

(扩音器)

的值考虑到是失去了可燃在时间t的相对比例,
我们注意到它,因此

(eq8)

eq8的公式描述了可燃物的燃烧动力学的马达。与此同时它的实际用途是困难的,因为K和c是未知的。

让我们变换的公式t→α。在这种情况下,x→1,完全燃烧的可燃。但实际时间过程tz,可燃损失xz总是小于单位。因此以下:

(eq9)

或

(eq10)

让我们考虑zcorresponds xz值= 0.999,

然后ln (1 - xz) = -6.908

我们在eq10取代它,

(eq11)

这是通过教授i . i Bibe可燃物燃烧的汽车(1]。

Bibe公式正式代表了可燃物燃烧动力学;它是基于活性中心代速度与连锁反应机制。

为进一步使用,我们改变曲轴的旋转角度。我们有因此

(eq12)

后分化;我们有可燃物燃烧的相对速度:

(eq13)

利用示功图p = f(φ)获得的经验,我们可以燃烧的特点。为此我们表示x = f(φ)的关系。我们感兴趣的是燃烧过程从最初的排气阀与M =常数。

基本的活塞位移量、热力学第一定律的表达是:

(eq14)

在dQ -小学heatbrought量;

du -特定的工作材料内部能量的变化;

p -工作物质的压力;

dv -气缸工作容积的变化;

dQ_w——基本热量从工作材料。

有燃烧的循环容量问_c可燃,热量Tapez ici一个方程。

(eq15)

在dx -基本分数的燃烧可燃;

如果我们考虑到工作材料缸理想气体的性质

PV = NRT du =于是

我们有,(eq16)

考虑到然后,

(eq17)

考虑(eq18)

通过替换方程eq17 eq18然后解决关于dx / dφ

我们有,

(eq19)

在dx / dφ-combustion可燃的速度;

——变化速度的相对压力;

——变化的速度相对体积;

因此,传热工作材料;

(eq20)

α(φ)-放热系数;

F(φ)——瞬时热表面验收;

T(φ)-材料工作温度;

T_w-燃烧室表面温度;

n -曲轴的旋转速度;

的表情和q_c直接测量。低热量燃烧问_N是由可燃的质量。

从曲柄连杆机构的运动学,我们表达

建筑使用的示功图特征方程;

我们有,它允许我们确定的实际价值等容线比热的简历和绝热行系数K。

时的示功图曲线的形式P = f(φ)或在表形式;我们可以表达

解决微分方程eq19,我们需要初始条件:

在可观测的开始燃烧,表情φ₀P₀T₀众所周知,x = 0和φ=φ₀

从数值积分方程eq19通过龙格-库塔法,我们发现的依赖燃烧可燃x = f(φ)。

最后,通过实验,我们有可燃物燃烧曲线作为曲轴旋转角的函数,允许表达燃烧特点:

有条件的燃烧持续时间φ_z和燃烧指标m。为了解决这个问题我们使用eq11。

因此我们有(eq21)

转换后(eq22)

或

(eq23)

因此,

(eq24)

让我们考虑(eq25)

然后

最后,我们有一条直线方程是角系数(图2)。

(eq26)

和(eq27)

因此,使用实验示功图P = f(φ),我们确定条件φz和燃烧特性的指标m燃烧持续时间。

同时,他们依赖于室形式和相关的工作制度指标或燃烧室结构甚至散热会诱发这些指标的变化。
重要的是要注意,在柴油,化学过程的速度大于物理过程的速度这就是为什么燃烧反应的发展做自己动力学。

在图3典型的图形表示,柴油燃烧的速度。

相反化油器同质系统气缸的燃烧和天然气汽车的曲线放热速度最大的特点是一个简单的,在柴油有两个。首先最大的性质由燃烧的动力学机制本质上是合理的。已经准备好的有燃烧的可燃物与空气混合形成燃烧室。可燃的相对分数在第一阶段对应于曲线3 C点。第二个最大考虑蒸发燃烧的燃烧蒸发可燃滴在燃烧室动力学反应的速度受到活性材料扩散的速度。在这个阶段,过程的特点是混合的扩散和湍流特性。可燃迷失在这个阶段的相对分数是1 - x的值_c(见图3)。失去了可燃的合成曲线速度可以表示为两条曲线1和2 (Figs.3)。

每个阶段的燃烧在X - Y坐标对应自己的直线(图4)。

我们代表参数相关指数1,第一部分和第二部分索引2。

(eq28)

最后,它可以计算出燃烧特点:

(eq29)

1和2的交点是C -第一部分和第二部分燃烧阶段的极限。

如果(eq30)

通过求解同时eq30φc,

(eq31)

结论

可以使用实验数据来描述的过程与异构混合物的燃烧放热柴油。

引用

1. Bibe I.I.内燃机理论/ I.I. Bibe。——Tcheliabinsk, 1974。- 252 p(俄罗斯)。
2. Diatchenko n . k .内燃机/ n . k . Diatchenko理论。- - - - - - L。:机器结构,1974年。552便士。(俄罗斯)。
3. Petritchenko r . m .对流热-交换在活塞机/ r . m . Petritchenko m . r . Petritchenko。- - - - - - L。:机器结构,1979年。- 233 p。(俄罗斯)
4. 斯y . b .可燃和汽车拖拉机柴油机的放热/ y . b .集会et al ., l。:机器结构,1979年。- 248 p。(俄罗斯)。