doi:
УДК: 62-144.3

ВЛИЯНИЕ ФОРМЫ ВПУСКНОГО КАНАЛА НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЦЕССА ВПУСКА ВОЗДУХА В ЦИЛИНДР СУДОВОГО ДВИГАТЕЛЯ

Галиев И. Р., Калинин Ф. П.
Язык статьи: русский

Аннотация

Изучены закономерности влияния формы впускного канала на характеристики процесса впуска воздуха в цилиндр судового двигателя. Обзор литературы показал, что научной стороной вопроса совершенствования конструкции впускных каналов занимаются ученые и инженеры ведущих университетов и технологических компаний во всем мире. В статье представлены результаты исследования влияния угла наклона оси впускного канала к плоскости огневого днища крышки цилиндра на коэффициент наполнения, вихревое число, кинетическую энергию турбулентности, среднюю и пульсационную скорости воздушного вихря в цилиндре судового дизельного двигателя 16Д49. В основе математической модели рабочего процесса судового двигателя были использованы трехмерные уравнения нестационарного переноса. Для определения характеристик турбулентности использовалась k-w SST модель турбулентности. Ключевые слова: впускной канал, турбулентность, коэффициент наполнения, пульсационная скорость, вихревое число, CFD моделирование, кинетическая энергия турбулентности

Список литературы

1. Shin J. Effects of swirl enhancement on in-cylinder flow and mixture characteristics in a high compression-ratio, spray-guided, gasoline direct injection engine / J. Shin, D. Kim // Case Studies in Thermal Engineering. 2022. № 34. 14 р. https://doi.org/10.1016/j.csite.2022.101937
2. Roy B. CFD Investigation of 180° Shrouded Intake Valve for Assessment of Pressure Variation on Its Shroud Surface / B. Roy, R. Misra // Advancements in Mechanical Engineering. ICRAMERD. 2022. № 5. Р. 86–95. https://doi.org/10.1007/978-981-97-0900-7_25
3. Heywood J.B. Internal Combustion Engine Fundamentals. New-York: McGraw-Hill Education, 2018. 1721 p.
4. Кавтарадзе Р.З. Теория поршневых двигателей. Специальные главы. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. 720 с.
5. Онищенко Д.О. Расчетное определение вихревого числа среднеоборотного двигателя путем моделирования процесса впуска / Д.О. Онищенко, С.А. Панкратов, Н.С. Ложкин, В.А. Рыжов // Двигатель-2017. Материалы международной научно-технической конференции, посвященная 110-летию специальности «Поршневые двигатели» МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2017. С. 64–65.
6. Кавтарадзе P.З. Влияние формы впускных каналов на эффективные и экологические показатели среднеоборотного дизеля / P.З. Кавтарадзе, А.А. Зеленцов // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2015. № 6. C. 59–73. DOI: 10.18698/0236-3941-2015-6-59-73
7. Захаров Л.А. Метод повышения энергетических и экономических показателей поршневого ДВС за счет выбора наивыгоднейшей геометрии впускного канала / Л.А. Захаров, А.Н. Тарасов, А.В. Дегтярев // Транспортные системы. 2018. № 4 (10). C. 49–54.
8. Пацей П.С. Влияние формы камеры сгорания и выпускных каналов на показатели газового двигателя / П.С. Пацей, Ю.В. Галышев // Двигателестроение. 2018. № 4 (274). С. 8–12.
9. Плотников Л.В. Модернизация впускного тракта путем применения квадратных и треугольных каналов применительно к автомобильному двигателю размерности 8,2/7,1 / Л.В. Плотников, Д.А. Давыдов, Д.Н. Красильников, А.Д. Лаптев, В.А. Следнев, В.А. Шурупов // Транспорт Урала. 2023. № 3 (78). С. 84–90.
10. Jisoo S. Effect of intake manifold geometry on cylinder-to-cylinder variation and tumble enhancement in gasoline direct injection engine / S. Jisoo, K. Donghwan // Scientific Reports. 2022. № 12. Р. 1–24. https://doi.org/10.1038/s41598-022-24079-8
11. Brusiania F. Tumble Motion Generation in Small Gasoline Engines: A New Methodological Approach for the Analysis of the Influence of the Intake Duct Geometrical Parameters / F. Brusiania, S. Falfari // Energy Procedia. 2014. № 45. Р. 997–1006. DOI:10.1016/j.egypro.2014.01.105
12. Ганин Н.Б. Численное моделирование систем газообмена судового двигателя 12ЧН26/26 / Н.Б. Ганин, Д.Н. Евсеенко // Вестник государственного университета морского и речного флота им. адмирала С.О. Макарова. 2013. № 1 (20). С. 38–43.
13. Галиев И.Р. Применение метода конечных объемов для расчета рабочего процесса в ДВС // Труды Санкт-Петербургского государственного морского технического университета. 2024. № 2 (10). С. 25–31.
14. Galiev I.R. Variation patterns of turbulence characteristics in wall layer of ship’s engine internal combustion chamber // Transactions of the Krylov State Research Centre. 2023. № 1. Р. 131–136. DOI: 10.24937/2542-2324-2023-1-S-I-131-136