Научный архив: статьи

Представлен обзор исследований крупномасштабных вихревых структур потока в каналах распылителей и сопловых отверстиях форсунок. Наибольшее внимание уделено влиянию на распыливание соединяющих мостовых вихрей между соседними сопловыми отверстиями и двойных вращающихся в противоположных направлениях вихрей в односопловых и многосопловых распылителях. Распылители с одним сопловым отверстием более склонны к отрыву потока, чем стандартные с несколькими отверстиями. В трех независимых экспериментах при осесимметричном течении в цилиндрическом сопловом отверстии с острой входной кромкой наблюдается образование кольцевых вихрей Кельвина - Гельмгольца. В проведенном эксперименте кольцевые вихри образовывались после прохождения точки сингулярности, когда распыленная струя приобретала коническую форму с круглым поперечным сечением. С использованием для кольцевого вихря модели Рэнкина была выполнена оценка критического значения числа кавитации в выходном сечении соплового отверстия, которое соответствует точке сингулярности. Это критическое значение числа кавитации коррелируется со значениями чисел кавитации, при которых наблюдаются экстремумы дальнобойности и угла конусности распыленной струи. Обнаруженный эффект может быть использован для оценки требуемого уровня максимального давления впрыскивания топлива в зависимости от максимального давления в рабочем цилиндре дизельного двигателя.

Отмечается, что повышение технико-экономических и экологических показателей дизеля может быть достигнуто с помощью управления процессом горения топлива посредством воздействия на параметры топливной аппаратуры и камеры сгорания. Предлагается информацию о процессе горения получать посредством регистрации в процессе проведения эксперимента двух симметрично расположенных относительно верхней мертвой точки поршня угловых положений коленчатого вала и анализа индикаторной диаграммы. Целью выполненного исследования являлась оценка возможности и определения средств повышения качества анализа процесса горения в судовом дизеле за счет получения достоверных характеристик тепловыделения при горении топлива в результате анализа индикаторных диаграмм. Показано, что известные методы и средства получения характеристик тепловыделения не обеспечивают достаточной точности анализа. В работе доказано, что характеристики тепловыделения могут быть искажены в результате ошибки в определении на индикаторной диаграмме оси ординат, соответствующей положению верхней мертвой точки поршня. Предложена методика высокоточного определения положения верхней мертвой точки, которое получают делением пополам интервала времени между двумя сигналами, соответствующими одному и тому же положению поршня при восходящем и нисходящем его движении. Разработано устройство для реализации указанной методики. Использование предложенной методики на практике позволит за счет обеспечения необходимой точности указания положения верхней мертвой точки на индикаторной диаграмме повысить качество расчетно-экспериментального определения характеристик выделения теплоты при сгорании топлива, что в свою очередь дает возможность обеспечить высокие технико-экономические и экологические показателей дизеля при его создании и повысить качество его диагностирования в процессе эксплуатации.