Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
8. (1/2) Разрывы сплошности в линии высокого давления и их влияние на процесс подачи в дизелях.
Разрывы сплошности в ЛВД. Этот вопрос актуален только для ТПА непосредственного действия. При записи мгновенных давлений в ЛВД в некоторых системах можно видеть, как поеле окончания подачи кривая опускается ниже начального давления, образуя с резким изломом горизонтальную "полочку" (рис. 4.4, б). Опытный экспериментатор знает, что это не метрологическая ошибка, а, напротив, удобное средство выверить замер по нулевой линии. В действительности, в реальном масштабе измерений "полочка" соответствует Р≈0, а точнее - давлению насыщенных паров. Если математическая модель построена для однофазной жидкости, то вместо Р=0 в этом месте диаграммы получаются отрицательные давления. Физически это невозможно, реально здесь происходит разрыв однофазной жидкости с образованием газовой фазы. В специальной литературе по ТПА газовые объемы принято по аналогии с остаточным давлением называть остаточными объемами.
Образование газовой фазы в ЛВД обязано нестационарности процесса ТП. Только в нем возможно истечение жидкости из обоих концов трубопровода (у ТНВД - в результате отсечки, у форсунки - при окончании подачи). Достижение столь больших разрежений обусловлено, в частности, волновым процессом.
Наиболее обширные исследования газовой фазы в ТПА были предприняты в МАДИ [19,143], а также в МГТУ [29]. Максимальные размеры газовых пузырьков составляют десятки микрон. Газовая фаза рассредоточена по всей ЛВД, включая и трубопровод и полости, но неравномерно: вблизи ТНВД ее больше. Рассматриваемый процесс аналогичен мгновенному вскипанию жидкости - кавитации. После окончания ТП объемное газосодержание редко превышает 1%. Газообразованию способствуют факторы, снижающие среднее давление и увеличивающие амплитуду волнового процесса: уменьшение диаметра и длины трубопровода, объемов полостей, увеличение разгрузки, снижение Рфо и т.д.
Воздействие газовой фазы на ТП, в основном, отрицательное. Из (4.1) коэффициент сжимаемости газа в адиабатном процессе т.е. на четыре прядка выше, чем у жидкого топлива. Поэтому даже небольшое газосодержание значительно увеличивает сжимаемость смеси и снижает скорость звука - см. (4.5). Газосодержате усиливает нежелательную зависимость УОВТ от частоты вращения дизеля; увеличивает потерянную на сжатие долю активного хода плунжера, в результате уменьшает запас по производительности ТНВД, среднее давление впрыскивания; увеличивает нестабильность подачи; увеличивает крутизну переднего фронта характеристики впрыскивания, что сегодня, обычно, нежелательно.
Остаточные объемы обладают следующей особенностью: однажды возникнув, в быстропротекающем процессе они исчезают полностью только при давлениях в 6...12 МПа (для дизельного топлива). Таким образом, газовая фаза остается нерастворенной до следующего цикла подачи, и при Рост>0.1 МПа - наблюдается гистерезис двухфазного состояния топлива (рис. 4.5). В динамике газовой фазы остается еще немало вопросов. С точки зрения построения математических моделей обязателен ее учет, причем не только ликвидации, но и образования в процессе подачи, актуально адекватное описание свойств среды при наличии газа в ЛВД (п. 4.3).
8. (2/2) Разрывы сплошности в линии высокого давления и их влияние на процесс подачи в дизелях.
При отсечке подачи в ТПА непосредственного действия возникают интенсивные волновые процессы в линии низкого давления. Пульсации давления в ней достигают 10 МПа, происходит разогрев топлива, особенно при малых gц. Кроме отсечки имеются и более слабые источники возмущений: действие поршневого подкачивающего насоса; выталкивание топлива через впускные окна в начале движения плунжера. Волновые явления могут нарушать наполнение надплунжерного пространства. Пары топлива и воздух, выделяющийся при разрыве потока, способствуют кавитационному изнашиванию деталей ТНВД. Для устранения этих явлений разделяют впускную и отсечную полости, применяют поршневые демпферы, дроссели и клапаны, увеличивают объем полостей и т.д.