Введение
Глава 1. Обзор литературных данных
1.1. Химическая кинетика горения
1.1.1. Горение водорода 15
1.1.2. Горение легких углеводородов 18
1.1.3. Горение тяжелых углеводородов 21
1.1.4. Образование оксида азота 30
1.1.5. Анализ литературных данных 37
1.2.Уравнения гидромеханики сплошных гомогенных и гетерогенных сред.41
1.2.1. Уравнения сохранения для составляющих. Приближения для гомогенных и гетерогенных смесей 43
1.2.2. Межфазный обмен импульсом и энергией в смеси 51
1.2.3. Система уравнений для смеси вязких сжимаемых фаз с общим давлением 56
1.2.4. Итоговые" уравнения для изучаемых смесей 57
1.3. Горение и турбулентные потоки
1.3.1. Эмпирические модели турбулентного горения 58
1.3.2. Полуэмпирические модели турбулентного горения 65
1.3.3. Плоская затопленная турбулентная струя 72
1.4. Выводы по главе 76
Глава 2. Некоторые случаи образования горючей смеси в ДВС с искровым зажиганием
2.1. Непосредственный впрыск в цилиндр двигателя GDI "Mitsubishi" 77
2.2. Центральный впрыск или карбюратор в двигателе типа ВАЗ-21011
2.2.1. Моделирование одномерных двухфазных течений в четырех-канальном впускном коллекторе 89
2.2.2. Моделирование течения пленки топлива в канале коллектора в холодный пусковой период 94
2.2.3. Моделирование полей скорости и коэффициента избытка воздуха в горячем двигателе 99
Глава 3. Химическая кинетика горения в ДВС. Предварительное тестирование и оценки
3.1. Подготовка исходных данных 101
3.2. Тестирование кинетического механизма горения метана Басевича В.Я 106
3.3. Тестирование кинетики оксида азота 107
3.4. Уравновешивание общего кинетического механизма 110
3.5. Тестирование кинетического механизма горения н-октана 113
3.6. Выводы по главе 121
Глава 4. Нульмерная химическая кинетика горения
4.1. Тестирование нульмерной кинетики горения 123
4.2. Моделирование локальной кинетики реакций в ДВС 131
4.2.1. Рабочий режим двигателя ВАЗ-21011 133
4.2.2. Режим холодного холостого хода двигателя ВАЗ-210 И 139
4.2.3. Второй впрыск двигателя GDI Mitsubishi 143
4.3. Сокращение общего механизма кинетики реакций при догорании 145
4.4. Выводы по главе 147
Глава 5. Одномерная химическая кинетика горения и ее применение
5.1. Кинетическая модель ламинарного горения 150
5.2. Движение фронта горения в неоднородном поле горючей смеси 158
5.3. Выводы по главе 164
Глава 6. Химический турбулентный тепломассообмен при догорании и расширении в ДВС. Общая постановка и решение тестовой (двухмерной) задачи
6.1. Общее описание процесса 166
6.2. Исходные данные для решения задачи ХТТ 167
6.2.1. Ламинарные характеристики переноса 167
6.2.2. Турбулентные характеристики переноса 174
6.3. Исходные поля для решения задачи ХТТ 175
6.3.1. Применение программы GAS-2 для расчета полей скорости в цилиндре ДВС 175
6.3.2. Аппроксимация полей скорости продуктов сгорания 181
6.3.3. Применение к-є модели турбулентности для определения полей коэффициента турбулентного обмена 184
6.3.4. Поле коэффициента избытка воздуха в бензовоздушной смеси... 187
6.4. Реакции догорания компонентов при турбулентных пульсациях температуры в ДВС 188
6.5. Задача химического турбулентного тепломассообмена
6.5.1. Общая постановка задачи 195
6.5.2. Общий вид уравнений ХТТ 197
6.5.3. Граничные и начальные условия задачи ХТТ 198
6.5.4. Допущения задачи химического турбулентного тепломассообмена 201
6.5.5. Развернутое математическое описание задачи ХТТ 202
6.6. Тестирование двухмерных задач химического турбулентного тепломассообмена 203
6.6.1. Задача турбулентности 204
6.6.2. Задача химического турбулентного тепломассообмена
6.6.2.1. Влияние параметров турбулентности 207
6.6.2.2. Влияние химических реакций догорания 213
6.6.2.3. Влияние турбулентных пульсаций температур на химическую кинетику догорания 223
6.7. Выводы по главе 224
Глава 7. Химический турбулентный тепломассообмен при догорании и расширении в ДВС. Трехмерные задачи и анализ
7.1. Описание алгоритма решения задачи химического турбулентного тепломассообмена 226
7.1.1. Конечно-разностное описание задачи 227
7.1.2. Блок-схема решения задачи для двигателя ВАЗ-21011 230
7.2. Химический турбулентный тепломассообмен при догорании, расширении и выхлопе продуктов сгорания двигателя "Mitsubishi"
7.2.1. Тепломассобмен при догорании и расширении 238
7.2.2. Тепломассообмен при выхлопе и выпуске продуктов сгорания...242
7.2.3. Результаты и их анализ 242
7.3. Химический турбулентный тепломассообмен при догорании, расширении и выхлопе продуктов сгорания двигателя ВАЗ-21011 258
7.3.1. Рабочий режим двигателя ВАЗ-21011 259
7.3.2. Горячий холостой режим двигателя ВАЗ-21011 267
7.4. Выводы по главе 272
Глава 8. Измерения в двигателях внутреннего сгорания 275
8.1. Измерение давлений и расходов 276
8.2. Введение в спектрометрию ДВС
8.2.1. Излучение пламен 278
8.2.2. Используемые спектральные приборы и их основные характеристики 279
8.3. Видимый спектр горения
8.3.1. Монохроматр УМ-2 281
8.3.2. Спектрограф ИСП-51. Модернизация, градуировка и тестирование (пламя С2Н2+02)
8.3.3. Спектрограф ИСП-73. Цветовая температура пламени в ДВС 287
8.4. Ультрафиолетовый спектр горения
8.4.1. Спектрограф ИСП-30. Модернизация, градуировка и тестирование (пламя С2Н2+02) 291
8.4.2. Горение в двигателе внутреннего сгорания 295
8.5. Результаты спектрометрии и их применение 299
8.5.1. Изучение эффектов разноцилиндровости 301
8.5.2. Диагностика и регулирование ДВС 304
8.6. Выводы по главе. 306
ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ 308
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 314
