Метод расчета локальных концентраций оксидов азота в поршневых двигателях с внутренним смесеобразованием на основе многозонной модели - page 6

=
n
v
X
j
=1
λ
ij
T
i
T
j
S
ij
F
ij
+
n
w
X
j
=1
α
ij
(
T
i
T
j
)
F
ij
+
n
vv
+
n
ww
X
j
=1
ψ
ij
σ
0
¡
T
4
j
T
4
i
¢
m
i
R
i
T
i
V
i
·
dV
i
+
n
v
X
j
=1
" X
k
µ
c
p
k
T
j
dm
+
k
c
p
k
T
i
dm
k
¶ #
ij
,
(3)
где
m
масса
;
c
v
и
c
p
удельные теплоемкости при постоянном объ
-
еме и постоянном давлении соответственно
;
F
площадь теплообме
-
на
(
между контрольными объемами или контрольным объемом и участ
-
ками поверхности
);
S
расстояние между центрами соседних кон
-
трольных объемов
;
λ
коэффициент теплопроводности рабочего те
-
ла
;
α
коэффициент теплоотдачи
;
ψ
взаимная поверхность обмена
излучением
;
σ
0
постоянная Стефана
Больцмана
;
n
v
число кон
-
трольных объемов
,
примыкающих к
i
-
му контрольному объему
;
n
w
число участков поверхности
,
примыкающих к
i
-
му контрольному объ
-
ему
;
n
vv
число контрольных объемов в пространстве камеры сгора
-
ния
;
n
ww
число участков поверхности камеры сгорания
;
k
пере
-
менная
,
указывающая компоненты рабочего тела
.
Индексы
es
”, “
vd
”,
br
обозначают впрыскивание
,
испарение и сгорание соответственно
.
Дифференциальные уравнения
(3)
являются нелинейными относи
-
тельно
T
i
,
и интегрируются тоже в два этапа
.
Вначале каждый КО
(
от
-
дельная зона
)
рассматривается как закрытая термодинамическая систе
-
ма
,
процессы испарения и сгорания принимаются как воздействие ис
-
точников внутри КО
.
На этом этапе из системы
(3)
выпадают члены
,
описывающие массообмен между КО
.
Полученные при этом значения
T
i
являются предварительными
.
Окончательно
T
i
вычисляются на вто
-
ром этапе
,
когда мысленные перегородки между КО убираются
,
и они
представляются как открытые термодинамические системы
.
При этом
неравномерное распределение полученных на первом этапе давлений
по КО рассматривается как причина перетекания рабочего тела между
КО
.
Турбулентный характер массообмена учитывается использованием
приближенных соотношений
,
приведенных в работе
[6].
Турбулентный
массообмен продолжается до выравнивания давлений по КО
,
а локаль
-
ные температуры
,
соответствующие этому условию
,
являются искомы
-
ми
.
Такой подход к решению задачи основан на известных физических
фактах
,
в частности на том
,
что выравнивание давлений в цилиндре
происходит со скоростью звука
,
а выравнивание температуры
со ско
-
ростью турбулентной диффузии
.
При данном подходе поступлением в
зону горения предварительно подогретой массы из другого КО прене
-
брегаем
.
Как известно
,
в дизелях доля селективного излучения газов
,
таких как продукты полного сгорания
C
О
2
и
H
2
O,
в суммарном тепло
-
обмене пренебрежимо мала
,
основными генераторами излучения явля
-
48 ISSN 0236-3941.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. "
Машиностроение
". 2004.
1
1,2,3,4,5 7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,...17
Powered by FlippingBook