V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

Газодинамическая эффективность выпускного канала зависит не только от величины проходного сечения основных образующих элементов, но и их конфигурации, профиля, относительного расположения в головке, степени шероховатости и других факторов. Совершенствование канала (с участием автора) было выполнено с использованием компьютерных технологий применительно к дизелю с воздушным охлаждением 3Ч10,5/12. В качестве критерия оценки принят расход газа, на который в первую очередь влияет сопротивление канала.

На рис.1 изображен серийный выпускной канал тракторного дизеля производства ООО «ВМТЗ».

Рис. 1. Серийный выпускной канал.

В серийном канале в зоне Х присутствует острая кромка, способствующая образованию срыва потока. Для оценки протекания газодинамических процессов в канале был выбран программный комплекс FlowVision, который позволяет не только получить расходные характеристики, но и визуально оценить движение газа, что не маловажно при проектировании выпускных каналов. Визуализация движения газа подтвердила негативное влияние кромки в выпускном канале (рис.2.).

Рис.2. Течение газа в канале

В данном канале наблюдается резкий срыв потока в отмеченной зоне и образование обратных токов в зоне Y. Из-за обратных токов эффективное проходное сечение канала уменьшается, что ведет к увеличению сопротивления. В процессе доводки получен более плавный профиль канала с уменьшенной зоной срыва и отсутствием обратных токов. Визуальное изображение течения газа в канале с улучшенным профилем (рис.3.) представлено на рис.4.

Рис.3. Канал с улучшенным профилем	Рис.4. Течение газа в канале с улучшенным профилем.

Для двух вариантов каналов (а – серийного, б – с улучшенным профилем) были выполнены расчеты расходов газа в зависимости от высоты подъема клапана, результаты представлены в табл.1 и на рис.5.

Таблица 1.

hкл, мм	2	4	6	8	10	12
Gг(а), кг/ч	82,08	140,27	179,93	206,92	222,6	231,15
Gг(б), кг/ч	111,62	176,71	223,58	253,13	268,67	276,32
Повышение, %	26	20	19	18	17	16

Рис.5. Влияние профиля выпускного канала на расход газа при различных подъемах клапана, а – серийный, б - предложенный

Результаты показывают, что при максимальном открытии клапана расход газа через канал с улучшенным профилем повышается на 16%. С уменьшением сечения клапана повышение расхода возрастает, что является положительным эффектом.

Таким образом улучшенный профиль может быть рекомендован для улучшения аэродинамических качеств выпускного канала. Однако следует учитывать, что изготовление предложенного канала потребует более высоких технологий.

Код для цитирования: Скопировать