ются твердые микрочастицы сажи
.
В связи с этим составляющий из си
-
стемы
(3),
записанный на основе закона Стефана
–
Больцмана
,
выражает
не излучение газов
,
а излучение твердых частиц сажи
.
Излучательная
способность
(
степень черноты
)
рабочего тела зависит от концентрации
частиц сажи и меняется в процессе сгорания
.
В данном случае она опре
-
деляется в зависимости от среднего эффективного давления двигателя
по эмпирической формуле
,
полученной в работе
[6].
Заметим также
,
что
в результате движения поршня
,
КО деформируются в осевом направле
-
нии
(
сжимаются и расширяются
),
а их общее число остается неизмен
-
ным
.
В результате численного решения системы
(3)
получаются значе
-
ния локальных нестационарных температур в цилиндре двигателя
,
на
основе которых рассчитывают образование оксидов азота в каждой от
-
дельной зоне
(
в контрольном объеме
).
Расчет локальных образований оксидов азота
.
Прежде всего за
-
метим
,
что в выпускных газах поршневого двигателя оксид
NO
состав
-
ляет более
90 %
суммарного количества всех оксидов азота
NO
х
и по
-
этому в расчетах
,
как правило
,
используется механизм образования
NO.
Термическая теория образования
N
О из атмосферного азота
(
топ
-
ливный азот не играет значительной роли
)
и кислорода разработана
Я
.
Б
.
Зельдовичем
.
Основные положения этой теории представляются в
следующем виде
[7].
1.
Окисление атмосферного азота происходит за фронтом пламени
в зоне продуктов сгорания
.
2.
Скорость образования
NO
зависит от максимальной температуры
горения
,
концентрации кислорода и азота в продуктах сгорания и не
зависит от химической природы топлива
.
3.
Окисление азота происходит по цепному механизму
,
основные
реакции которого
:
O
2
↔
2; N
2
+ O
↔
NO + N; N + O
2
↔
NO + O
.
(6)
4.
Выход оксидов азота зависит от скорости охлаждения продуктов
сгорания
.
5.
В бедных смесях выход
NO
определяется максимальной темпе
-
ратурой горения
(
взрыва
),
т
.
е
.
кинетикой его образования
.
В богатых
смесях выход
NO
определяется кинетикой разложения
,
т
.
е
. “
закалкой
”
образовавшегося
NO.
6.
Концентрация
NO
не превышает равновесную при максимальной
температуре взрыва
.
7.
Неравномерное температурное поле в зоне продуктов сгорания
при сгорании в замкнутых объемах существенно влияет на выход
NO
при горении бедных смесей и слабо
—
при горении богатых смесей
.
ISSN 0236-3941.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. "
Машиностроение
". 2004.
№
1 49
