Моделирование процесса сгорания в форсированном транспортном дизеле с заданным законом смесеобразования

Разработана новая однозональная модель процесса сгорания топлива, основанная на уравнениях химической кинетики, которая в большей мере учитывает особенности внутрикамерных процессов двигателей внутреннего сгорания. Процесс сгорания рассматривается как совокупность последовательных реакций окисления до диоксида углерода и воды групп активных молекул топлива, протекающих по закону Аррениуса. Количество активных молекул топлива, вступающих в реакцию, зависит от общего количества молекул топлива, текущей температуры смеси и условной энергии активации, изменяющейся в зависимости от доли выгоревшего топлива. Условная продолжительность окисления этой группы активных молекул принимается зависящей не только от общего количества молекул топлива, но и от объема камеры сгорания, количества молекул кислорода, количества молекул инертных компонентов и турбулентности внутри камеры сгорания. Теплота, выделяющаяся при окислении каждой группы активных молекул топлива, определяется через низшую теплоту сгорания топлива и расходуется на повышение температуры и давления смеси в зоне горения. На каждом шаге расчета корректируется количество молекул всех веществ в результате выгорания топлива. Особенностью модели является введение нового параметра, учитывающего фактор времени на молекулярном уровне, - условной продолжительности реакции окисления активных молекул топлива. Новая математическая модель положена в основу алгоритма разработанной программы расчета рабочего цикла форсированного дизеля с заданным законом смесеобразования. Выполнены расчеты влияния температуры свежего заряда после охладителя наддувочного воздуха на показатели рабочего цикла форсированного дизеля в диапазоне от 360 до 430 К. По результатам расчета установлено, что наилучшие индикаторные показатели рабочего цикла достигаются при температуре 360 К. Индикаторные диаграммы давления в цилиндре и законы тепловыделения, полученные расчетным путем, хорошо согласуются с известными экспериментальными данными.

дизель, смесеобразование, активные молекулы, сгорание, диссоциация, моделирование, рабочий цикл, показатели