Численное моделирование газообмена двухтактных двигателей - page 4

Рис. 2. Разрез двигателя 6ДКРН 76/155
Совокупность соотноше-
ний (1), (2), (6), (8) и (9) пред-
ставляет собой “предвари-
тельный” этап, позволяющий
учесть изменение параметров
в ячейке, прилегающей к дви-
жущейся границе расчетной
области. За этим этапом следу-
ют стандартные явные эйлеров
и лагранжев этапы МКЧ [1–3]
или неявная модификация
[4–7].
Отметим также, что для ор-
ганизации рациональной про-
цедуры численного расчета
следует назначать некоторое
относительное предельное значение объема
¯
q
i
, например 0,25, кото-
рое можно рассматривать как отдельную ячейку. Eсли же в результате
перемещения границы относительный объем окажется меньше 0,25,
i
-ю ячейку следует присоединить к (
i
+ 1
)-й ячейке.
С помощью описанной модификации МКЧ были выполнены рас-
четы газообмена нескольких двухтактных комбинированных силовых
установок.
На рис. 2 показан разрез малооборотного двухтактного судово-
го двигателя 6ДКРН 76/155 фирмы Зульцер с петлевой продувкой и
наддувом. Давление и температура наддувочного воздуха
р
к
= 2
,
22
бар,
Т
к
= 338
K; частота вращения
n
= 119
об/мин. На рис. 3 показана
условная схема расчетной области, включающая цилиндр с движу-
щимся поршнем, впускными (продувочными) и выпускными окнами,
впускной ресивер большого объема. В двигателе две группы по три
цилиндра объединены общим коллектором, в котором после цилин-
дров в целях улучшения характеристик петлевой продувки установле-
ны вращающиеся заслонки, перекрывающие выбросы свежего заряда
в конце продувки (см. рис. 2). На схеме расчетной области в целях
упрощения вращающиеся заслонки заменены сдвижными. Закон их
движения обеспечивает необходимую функцию изменения площади
проходного сечения. В расчетной схеме учтено взаимное влияние трех
цилиндров, рабочие циклы которых, очевидно, смещены по фазе.
Экспериментальные исследования с записью давления в цилин-
дре этого двигателя при газообмене были выполнены С.В. Камкиным
[10]. Результаты расчета и эксперимента приведены на рис. 4, видно
хорошее согласование этих результатов.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2009. № 2 39
1,2,3 5,6,7,8,9
Powered by FlippingBook