6 / 15
пламени в результате деформирования из-за турбулентного горения и
аннигиляции поверхности фронта пламени в результате расхода реа-
гентов.
Тогда средняя скорость реакции горения топлива определяется как
ˉ
w
r
=
−
ρ
T p
w
l
Σ
,
(8)
где
ρ
T p
— парциальная плотность топлива;
w
l
— скорость ламинарного
пламени, зависящая от локального давления
p
, температуры
T
свежего
заряда газа и локального коэффициента избытка воздуха
α
в
.
Расчеты проводились с помощью 3D–CRFD-кода FIRE, разрабо-
танного фирмой AVL List GmbH (Австрия) [4]. Ядро FIRE основано
на численном методе контрольных объемов с использованием усо-
вершенствованного алгоритма SIMPLE. Верификация математической
модели осуществлялась методом сравнения экспериментальных и рас-
четных индикаторных диаграмм, позволяющим в случае необходимо-
сти уточнить эмпирические коэффициенты в модели сгорания [7–9].
Результаты численного моделирования закрутки потока на
впуске.
Объект исследования — четырехтактный среднеоборот-
ный дизель (одноцилиндровый отсек) с наддувом, размерностью
d/s
= 265
/
310
мм/мм и степенью сжатия 15,5. Мощность двигате-
ля составляет
n
e
= 331
кBт при частоте вращения коленчатого вала
n
= 1000
мин
−
1
.
Для определения закрутки воздуха в цилиндре двигателя, обес-
печиваемой впускными каналами, на основании трехмерной моде-
ли крышки цилиндра строится внутренний объем каналов. Получен-
ная модель впускных каналов дополняется объемом цилиндра экспе-
риментальной установки (диаметр соответствует диаметру цилиндра
двигателя
D
, длина равна 2,5
D
(рис. 1,
а
), а также некоторым объемом
на впуске для моделирования граничных условий на входе в канал
(рис. 2,
а
,
б
). При расчетах крыльчатка анемометра заменяется выде-
ленной областью цилиндра (рис. 1,
б
), в которой определяются осевые
и аксиальные составляющие скорости потока воздуха.
Рис. 1. Расчетные схемы:
а
— экспериментальная установка для определения вихревого числа;
б
— крыльчатка
анемометра (
D
— диаметр цилиндра)
64 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2015. № 6