Естественная характеристика двигателя: Различные виды механических характеристик

Естественная механическая характеристика асинхронного двигателя

Естественная
механическая
характеристика асинхронного двигателя
имеет два участка – нерабочий (разгонный)
АВ и рабочий ВСD
(рис. 8.8).

Рис.
10.5 Естественная
механическая
характеристика асинхронного двигателя

При
пуске двигатель развивает пусковой
момент
(отрезок
ОА), после чего разгоняется по траектории
АВС до точки С. При этом на участке АВ
одновременно увеличиваются как скорость,
так и момент, в точке В двигатель развивает
максимальный момент.
На участке ВС скорость продолжает
увеличиваться, а момент уменьшается,
до номинального (точка С). На участкеBC
двигатель
перегружен
,
т.к. в любой точке этого участка
электромагнитный
момент двигателя больше номинального

(> >).

В
нормальних условиях двигатель работает
на участке СD,
жесткость которого

β
= Δ/ Δω <
10%.

Это
означает, что при изменении момента в
широких пределах скорость двигателя
изменяется незначительно.

Асинхронные
двигатели нашли самое широкое применение
на судах с электростанцией на переменном
токе.

Промышленность
выпускает специально для судов асинхронные
двигатели разных серий, например, 4А…ОМ2
(четвертая серия асинхронных двигателей),
МАП (морской асинхронный полюсопереключаемый),
МТF
(c
фазным ротором) и др.

При
этом двигатели серии 4А – односкоростные,
серии МАП – двух- и трехскоростные,
серии МТF
– число скоростей определяется схемой
управления ( до 5 скоростей ).

Тема лекции 11 Саморегулирование электродвигателей план лекции

  1. Естественное
    и искусственное

    изменение
    скорости электродвигателей

  2. Саморегулирование
    электродвигателей постоянного тока

  3. Саморегулирование
    асинхронных двигателей

  4. Активной
    и реактивная составляющие тока в
    асинхронном двигателе

Изменение скорости электродвигателей

Различают
два вида изменения скорости электродвигателя:

  1. естественное;

  2. искусственное.

Под
естественным
понимают
изменение скорости электродвигателя,
возникшее в результате изменения
статического момента механизма.

При
естественном изменении скорости
электродвигатель работает на своей
естественной механической характеристике.

Под
искусственным
понимают изменение скорости
электродвигателя, возникшее в результате
изменения параметров питающей сети или
самого электродвигателя при помощи
схемы управления электродвигателя.

Подизменением
параметров сети понимают
:

  1. на
    постоянном токе – напряжение питающей
    сети;

  2. на
    переменном токе — напряжение и частота
    питающей сети.

Под
изменением параметров электродвигателя
понимают
:

  1. на
    постоянном токе – изменение сопротивления
    цепи обмотки якоря или параллельной
    (независимой) обмотки возбуждения;

  2. на
    переменном токе — изменение сопротивления
    цепи обмотки статора или обмотки фазного
    ротора.

Если
многоскоростной асинхронный двигатель
имеет на статоре несколько обмоток
(обычно 2….3) с разным числом пар
электромагнитных полюсов, то механические
характеристики, соответствующие работе
двигателя на каждой скорости, являются
естественными.

При
искусственном изменении скорости
электродвигатель работает на искусственной
механической характеристике.

Искусственные
механические характеристики

предназначены

для изменения (регулирования) скорости
электродвигателя в соответствии с
технологическими особенностями работы
механизма. Например, электроприводы
грузовых лебедок на постоянном токе
могут иметь до 6 скоростей, на переменном
токе – обычно 3 скорости.

Следует
сделать важное замечание: при
работе двигателя на искусственной
характеристике одновременно может
происходить и естественное изменение
скорости электродвигателя вследствие
изменения
статического момента механизма.

Например,
при выбирании якоря при помощи ЯШУ
скорость электродвигателя, работающего
на искусственной характеристике вначале
может быть большой, а затем, по мере
увеличения натяжения якорь-цепи, будет
постепенно уменьшаться, вплоть до полной
остановки электродвигателя с его
переходом в режим стоянки под током.

При
естественном
изменении скорости возникает процесс
саморегулирования
элекродвигателей постоянного и
переменного тока.

Любое
изменение статического момента механизма
(т.е. механической нагрузки на валу
рабочего органа электропривода)
автоматически приводит к такому же
изменению электромагнитного момента
двигателя в результате возникающего
при этом процесса саморегулирования
электродвигателя.

Под
саморегулированием понимают автоматическое
изменение электромагнитного момента
двигателя вследствие изменения
статического момента (момента
сопротивления) механизма.

Естественная механическая характеристика двигателя постоянного тока независимого возбуждения

2. 3 Естественная механическая характеристика двигателя постоянного тока независимого возбуждения

Любой двигатель проектируется для номинального режима работы. Он реализуется в естественной схеме включения, которая соответствует следующим данным: ;  ; .

Электромеханическая и механическая характеристики, соответствующие этим условиям работы, называются естественными характеристиками, т. е.

                                    .                                (2.21)

Естественная характеристика дает представление об электромеханических свойствах двигателя. Она определяет рабочую номинальную скорость , и показывает, как изменяется скорость электропривода при изменениях нагрузки в статических режимах работы.

Мерой стабильности рабочей скорости электропривода при различных нагрузках является “статизм” механической характеристики двигателя, количественной оценкой которой может служить номинальный перепад скорости

при изменении момента от до , т. е.

                                        .                                       (2.22)

Следовательно, статизм механической характеристики обратно пропорционально модулю ее жесткости.

Уравнение механической характеристики может быть записано в относительных единицах, если принято следующие выражения для относительных величин:

   — относительная величина скорости двигателя;

— относительная величина сопротивления якоря двигателя;

— относительная величина потока двигателя;

— относительная величина момента двигателя;

— относительная величина тока якоря двигателя.

В качестве базисных приняты следующие величины:  ωон, Rп, Фн, Мн, Iн.      

Если   Ф=Фн     φ=1.0

            ω0он    =1.0

При принятых соотношениях можно записать следующие выражения для электромеханической и механической характеристик

                                       .                              (2.23)

Графическое изображение механической характеристики  представлена на рис. 2.4.

Собственное сопротивление якоря цепи , поэтому ток короткого замыкания  в 10-20 раз превышает . Однако ток якоря не должен превышать допустимое по условиям коммутации значение тока.

Для компенсированных двигателей постоянного тока кратность допустимого тока двигателя соответствует кратности допустимого момента двигателя:

.                                     (2.24)

Для двигателей большой мощности величины статизма естественной механической характеристики составляют . Для двигателей небольшой мощности величина статизма может иметь на порядок большее значение.

Показанные выше механические характеристики двигатель будет иметь при наличии компенсационной обмотки, позволяющей компенсировать размагничивающее действие реакции якоря. Для некомпенсированных двигателей (малой мощности и значительного числа двигателей средней мощности) форма механической характеристики будет естественно зависеть от нагрузки. Продольная составляющая поперечной реакции якоря неблагоприятно сказываются на форме естественной механической характеристики двигателя, искажая ее форму (рис. 2.5).

При реакция якоря проявляется слабо (величина ). Поток двигателя остается примерно равным его значению при идеальном холостом ходе, что практически не меняет жесткость характеристики:

Информация в лекции «Мухи» поможет Вам.

.                                   (2.25)

При  реакция якоря может заметно снизить магнитный поток , что приводит к некоторому возрастанию скорости.

При перегрузках размагничивающее действие реакции якоря возрастает, что может привести к возрастанию скорости и изменению знака жесткости механической характеристики. На рис. 2.5. представлены такие характеристики: 2- для компенсированного двигателя и 3- для реального потока, вычисленного по паспортным данным двигателя.

На рис. 2.6 сплошными линиями изображена механическая характеристика при условии . При малых значениях тока якоря  и момента  реакция якоря практически не проявляется и характеристика остаётся линейной. Пунктирной линией показана характеристика, учитывающая влияние реакции якоря. При этом ток  остаётся постоянным, а момент  уменьшается вследствие снижения потока. Реальная характеристика может содержать участки с положительной жесткостью, что может вызвать неустойчивую работу двигателя. Поэтому в современных электрических машинах  (скВт) с целью устранения влияния реакции якоря в цепь якоря последовательно включают компенсационную обмотку. В этом случае практически можно считать, что магнитный поток не зависит от потока якоря.

Реакция якоря двигателя также неблагоприятно сказывается на перегрузочной способности двигателя. При  (по условиям коммутации) поток двигателя  может снизиться на (10-20)%. На столько же снижается допустимый момент двигателя.

Изменение потока неблагоприятно сказывается и на динамическим свойствах двигателя, поэтому в некомпенсированных двигателях с  кВт применяется т. н. стабилизирующая обмотка, размещенная на главных полосах машины. Она включается последовательно в цепь якоря и создает дополнительную МДС, компенсирующую действие реакции якоря. Такие двигатели применяются для непрерывного режима работы, т. е. при изменении направления скорости  ток якоря  в двигательном режиме будет иметь противоположное направление и стабилизирующая обмотка будет действовать против МДС обмотки главных полюсов и усугублять действия реакции якоря.

Характеристики работы на обедненной смеси дизельного двигателя большой мощности, переоборудованного для искрового зажигания на природном газе | Дж. Инж. Мощность газовых турбин

Пропустить пункт назначения

Научная статья

Цзиньлун Лю,

Космин Эмиль Думитреску

Информация об авторе и статье

1Ответственный автор.

Рукопись получена 4 января 2019 г.; окончательный вариант рукописи получен 5 января 2019 г.; опубликовано онлайн 8 февраля 2019 г. Редактор: Ежи Т. Савицкий.

Дж. Инж. Мощность газовых турбин . июль 2019 г., 141(7): 071013 (12 страниц)

Номер статьи:
ГТП-19-1002
https://doi.org/10.1115/1.4042501

Опубликовано в Интернете: 8 февраля 2019 г.

История статьи

Получено:

4 января 2019 г.

Пересмотрено:

5 января 2019 г.

  • Просмотры

    • Содержание артикула
    • Рисунки и таблицы
    • Видео
    • Аудио
    • Дополнительные данные
    • Экспертная оценка
  • Делиться

    • Facebook
    • Твиттер
    • LinkedIn
    • MailTo

  • Иконка Цитировать

    Цитировать

  • Разрешения

  • Поиск по сайту

Ссылка

Лю, Дж. , и Думитреску, К.Э. (8 февраля 2019 г.). «Характеристики обедненной смеси дизельного двигателя для тяжелых условий эксплуатации, модернизированного для искрового зажигания на природном газе». КАК Я. Дж. Инж. Мощность газовых турбин . июль 2019 г.; 141(7): 071013. https://doi.org/10.1115/1.4042501

Скачать файл цитаты:

  • Рис (Зотеро)
  • Диспетчер ссылок
  • EasyBib
  • Подставки для книг
  • Менделей
  • Бумаги
  • Конечная примечание
  • РефВоркс
  • Бибтекс
  • Процит
  • Медларс

панель инструментов поиска

Расширенный поиск

Увеличение использования природного газа (ПГ) в транспортном секторе может снизить использование нефтяного топлива и сократить выбросы парниковых газов. Мощные дизельные двигатели, модернизированные для использования с искровым зажиганием на природном газе (SI), могут обеспечить более высокий КПД и низкий уровень NO 9. 0118 X , выбросы CO и углеводородов (HC) при работе на обедненной смеси. Для исследования явлений сгорания на обедненной смеси в режиме SI в камере сгорания с камерой сгорания в поршне обычный мощный двигатель с прямым впрыском CI был переведен на режим SI путем замены топливной форсунки на свечу зажигания и фумигации ПГ во впускном коллекторе. многообразие. Эксперименты с двигателем в установившемся режиме и численное моделирование проводились при нескольких режимах работы, которые изменяли момент зажигания (ST), частоту вращения двигателя и соотношение эквивалентности смеси. Результаты показали двухзонное сгорание ПГ внутри дизельной камеры сгорания. Более частые и значительные поздние ожоги (включая двухпиковую скорость тепловыделения) наблюдались при поздних стадиях ST. Это было связано с тем, что геометрия камеры влияла на локальную скорость пламени, что приводило к более быстрому и толстому пламени в чаше, но к более медленному и более тонкому пламени в хлюпающем объеме. Хорошая стабильность горения (COV IMEP  < 3%), умеренная скорость нарастания давления и отсутствие детонации продемонстрировали многообещающие свойства для тяжелых двигателей с инжекторным двигателем, переоборудованных для работы в режиме NG SI.

Раздел выпуска:

Исследовательские работы

Темы:

Горение,
Цилиндры,
Дизельные двигатели,
Двигатели,
пламя,
Давление,
Системы автоматизированного проектирования,
Зажигание,
Нагревать,
поршни,
Компьютерное моделирование,
Природный газ,
Топливо,
Турбулентность

1.

Gupta

,

M.

,

Bell

,

S.

и

Tillman

,

S.

,

63

,

S.

,

63

,

,

,

96699992

,

S.

, 9000.

63

,

S.

, 9000

63

,

. «

Исследование обедненной смеси в двигателе с искровым зажиганием, работающем на природном газе

»,

ASME J. Energy Resour. Технол.

,

118

(

2

), стр.

145

151

.

2.

Reyes

,

M.

,

Tinaut

,

F. V.

,

Giménez

,

B.

, and

Pérez

,

A.

,

2015

, «

Характеристика межцикловых изменений в двигателе с искровым зажиганием на природном газе

»,

Топливо

,

140

(

201

), с.

3.

Beck

,

N. J.

,

Barkhimer

,

R. L.

,

Johnson

,

W. P.

,

Wong

,

H. C.

и

Геберт

,

К.

,

1997

, «

Эволюция тяжелых двигателей природного газа-стайошиометрический, карбюральный и искра, зажиганный для Lean Burn, впрыскиваемым топливом и микро-пилото. Бумага № 972665

.

4.

Dumitrescu

,

C. E.

,

Padmanaban

,

V.

и

Liu

,

J.

и

0003

,

2018

, «

Экспериментальное исследование раннего развития пламени в оптическом двигателе SI, работающем на природном газе

»,

ASME J. Eng. Газотурбинные электростанции

,

140

(

8

), с.

082802

.

5.

Боретти

,

А.

,

Лаппас

,

С.

,

0003

Zhang

,

B.

и

Mazlan

,

S. K.

,

2013

, «

стратегии топлива для коммерческих автомобилей.

SAE

Документ № 2013-01-2812

.

6.

Weaver

,

C. S.

,

1989

, “

Транспортные средства, работающие на природном газе — обзор современного состояния техники

, ”

SAE

Документ № 892133.

7.

Bommisetty

,

H.

,

Liu

,

J.

,

,

.

R.

и

Dumitrescu

,

C. E.

,

2018

, «

Эффекты топливного состава в двигателе CI, преобразованный в работу природного газа SI

.0002 »,

SAE

Документ № 2018-01-1137.

8.

Liu

,

J.

и

Dumitrescu

,

C. E.

,

2018

, «

. Двигатель, переоборудованный для работы на природном газе SI Operation

»,

Весеннее техническое совещание Отделение восточных штатов Института горения

, Государственный колледж, Пенсильвания, 4–7 марта, документ № 3C06.

9.

Golomb

,

D.

и

FAY

,

J. A.

,

1989

, «

Роль метана в тропосфере ХимиSTION

. Энергетическая лаборатория, Массачусетский технологический институт, Кембридж, Массачусетс, по состоянию на 17 апреля 2018 г., 2014

, «

Мост в никуда: выбросы метана и парниковый эффект природного газа

»,

Energy Sci. англ.

,

2

(2), стр.

47

60

.

11.

США EIA

,

2017

, «

Годовой энергетический перспективы 2016 (AEO 2016)

», № DOE/EIA-0383, U. S. 5 апреля 2017 г., https://www.eia.gov/outlooks/aeo/pdf/0383(2016).pdf

12.

Fleming

,

R. D.

и

AllSup

,

J. R.

,

1971

, «

Характеристики эмиссии природного газа As Automotive Fie

,

4.

SAE

Бумага № 710833

.

13.

Карим

,

Г. А.

, и

Вежба

,

I.

,

1989

, «

Экспериментальные и аналитические исследования на бережлих эксплуатационных ограничениях в двигателях зажигания и сжатия зажигания и сжатия.

14.

Jones

,

M. G. K.

и

Heaton

,

D. M.

,

1989

, «

.0003

»,

SAE

Бумага № 8

.

15.

Germane

,

G. J.

,

Wood

,

C. G.

, and

Hess

,

C. C.

,

1983

, “

Бедная смесь в двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием — обзор

»,

SAE

Paper No. 831694.

16.

Petrovic

,

S.

,

1982

, «

Цикл по вариациям цикла распространения пламени в двигателе Spark agnition

17.

Douaud

,

A.

,

De Soete

,

G.

и

Genault

,

C.

,

1983

C.

,

1983 9000

C.

,

1983 9000

, «

Экспериментальный анализ инициирования и развития частичной нагрузки сгорания в двигателях с искровым зажиганием

»,

SAE

Документ № 830338

.

18.

Goto

,

S.

,

Lee

,

D.

,

Shakal

,

J.

,

Harayama

,

Н.

,

Honjyo

,

F.

и

Ueno

,

H.

,

1999

, «

Производительность и излучение двигателя LPG Lean-Burn для Heaby Detid

»,

SAE

Бумага № 1999-01-1513

.

19.

Ли

,

Д.

,

Шакал

,

Д.0004 Goto

,

S.

,

Ishikawa

,

H.

,

Ueno

,

H.

, and

Harayama

,

N.

,

1999

, «

Наблюдение за распространением пламени в двигателе LPG Lean Burn SI

»,

SAE

Paper No. 1999-09-00073 0 09-00073

20.

Чиу

,

J. P.

,

Wegrzyn

,

J.

, and

Murphy

,

K. E.

,

2004

, “

Low Emissions Class 8 Heavy-Duty Автомобильный природный газ и бензиновый двигатель

»,

SAE

Документ № 2004-01-2982.

21.

Рейн

,

Р. Р.

,

Стивенсон

,

J.

и

Elder

,

S. T.

,

1988

, «

Характеристики дизельных двигателей, конвертированных в эксплуатацию зажигания Swark. SAE

Бумага № 880149

.

22.

Van Der Weide

,

Дж.

,

Сеппен

,

Дж. Дж. 9 , 000023

Van Ling

,

J. A. N.

и

Dekker

,

H. J.

,

1988

, «

Опыт работы с CNG и LPG Opered Heavy High Health Antyticle At ActactOs At ActactOs Hd Dies Стандарты выбросов

»,

SAE

Документ № 881657

.

23.

Le

,

D.

,

Перейти к

,

S.

,

KIM

,

I.

и

Motohashi

,

M.

,

1999

, «

Spectroscopic Complass of the Compation Coxtation Процесс Compation. LPG Lean-Burn SI Engine

”,

SAE

Документ № 1999-01-3510.

24.

ANSYS, 2016 г., «ANSYS Forte Release 17.2, Руководство пользователя», ANSYS Inc., Сан-Диего, Калифорния.

25.

Fan

,

L.

,

Li

,

G.

,

Han

,

Z.

, and

Reitz

,

R. D.

,

1999

, «

Моделирование подготовки топлива и послойного сгорания в бензиновом двигателе с непосредственным впрыском

»,

SAE

Документ № 1999-01-0173

2 .

26.

Zhichao

,

T.

и

REITZ

,

R. D.

,

2006

, «

Модель зажигания и сжимания на основе на основе на уровне. Многомерное моделирование двигателя

»,

Горение. Пламя

,

145

(

1–2

), стр.

1

15

3 .

27.

TAN

,

Z.

,

2004

, «

Многомерное моделирование зажигания и сжигания в Premxixed и DIS/CI (прямая инъекция/компрессионная зажигания). ,» Кандидат наук. диссертация, Университет Висконсина, Мэдисон, Висконсин.

28.

ANSYS, 2016 г., «ANSYS Forte Release 17.2, Forte Theory», ANSYS Inc., Сан-Диего, Калифорния.

29.

Петерс

,

,

2000

,

Турбулентное горение

,

Cambridge University Press

,

Нью-Йорк

3 9 .

30.

TAN

,

Z.

и

REITZ

,

R. D.

,

2004

, «

Разработка универсальной турбационной модели для модели премьеры

,

Двигатели с искровым зажиганием/с воспламенением от сжатия

»,

SAE

Документ № 2004-01-0102

.

31.

HAN

,

Z.

и

REITZ

,

R. D.

,

1995

, «

Turbulence Modeling of Internal Combetion Engition Engition Engition Engitionsions Angines ingines ingines ingines ingines is is is ingines ingines ingines ingines ingines ingis engines ingines ingines ingis engines usines usines is. Модели

»,

Горение. науч. Технол.

,

106

(

4–6

), стр.

267

295

.

32.

Yakhot

,

V.

и

Orszag

,

S. A.

,

1986

, «

Группа.

»,

J. Sci. вычисл.

,

1

(

1

), стр.

3

51

.

33.

HAN

,

Z.

и

Reitz

,

R. D.

,

1997

, «

А. С приложением к моделированию конвективной теплопередачи двигателя

»,

Int. J. Тепломассообмен

,

40

(

3

), стр.

613

625

.

34.

Liu

,

J.

и

Dumitrescu

,

C. E.

,

2018

, «

3d Симуляция CI Simulation of Ci Entain Containted at Ci Enneculated A Ci Entaintated A Entaintated A Ci Entine Containted at CI Enneculated A Ci Entaintated A Ci Entainted A Entine Contaulated A Ci Entainted at Ci Ennemulation Antient Работа на газе с использованием G-уравнения

»,

Топливо

,

232

, стр.

833

04

35.

Liu

,

J.

,

Szybist

,

J.

и

Dumitrescu

,

C. E.

,

2018

,

C. E.

,

2018 2018,

,

.

Выбор параметров настройки при моделировании трехмерного двигателя внутреннего сгорания с использованием G-уравнения

36.

Верма

,

I.

,

Bish

,

E.

,

Kuntz

,

M.

,

Meeks

,

E.

,

Puduppakkam

,

K

,

NAIK

,

C.

и

Liang

,

L.

,

2016

, «

CFD Моделирование Spark Ignated Gasline Engines — PPART 1.PART 1. : Моделирование двигателя в моторном режиме и режиме сгорания с предварительно смешанным зарядом

»,

SAE

Документ № 2016-01-0591

.

37.

Verma

,

I.

,

Bish

,

E.

,

Kuntz

,

M.

,

Meeks

,

E.

,

Puduppakkam

,

K.

,

Naik

,

C. 90, 90, 0040003

Liang

,

L.

,

2016

, «

CFD моделирование зажиганных бензиновых двигателей Spark. SAE

Документ № 2016-01-0579.

38.

Heywood

,

J. B.

,

1988

,

Основы двигателя внутреннего сгорания ,

0003

McGraw-Hill

,

Нью-Йорк

.

39.

Bang-Quan

,

H.

и

Haeng Muk

,

C.

,

2007

, «

. Обзор

»,

Energy Convers. Управлять.

,

48

(

2

), стр.

608

618

.

В настоящее время у вас нет доступа к этому содержимому.

25,00 $

Покупка

Товар добавлен в корзину.

Проверить
Продолжить просмотр
Закрыть модальный

Параллельный анализ возмущений вариаций сгорания от цикла к циклу и характеристик выбросов в двигателе с искровым зажиганием, работающим на природном газе, по сравнению с методом последовательных циклов

. 2022 декабрь; 308 (часть 2): 136334.

doi: 10.1016/j.chemosphere.2022.136334.

Epub 2022 8 сентября.

Сюнбо Дуан
1
, Линсюнь Сюй
2
, Пэнфэй Цзян
3
, Минг-Чиа Лай
4
, Чжицян Сунь
5

Принадлежности

  • 1 Школа энергетики и инженерии, Центральный южный университет, Чанша, 410083, Китай; Государственная ключевая лаборатория перспективного проектирования и производства кузовов транспортных средств, Хунаньский университет, Чанша, 410082, Китай.
  • 2 Государственная ключевая лаборатория перспективного проектирования и производства кузовов транспортных средств, Хунаньский университет, Чанша, 410082, Китай; Shandong Chambroad Petrochemicals Co. , Ltd., Цзыбо, 255000, Китай.
  • 3 Shandong Chambroad Petrochemicals Co., Ltd., Цзыбо, 255000, Китай.
  • 4 Факультет машиностроения, Государственный университет Уэйна, Детройт, Мичиган, 48202, США.
  • 5 Школа энергетических наук и инженерии, Центральный южный университет, Чанша, 410083, Китай. Электронный адрес: [email protected]
  • PMID:

    36088971

  • DOI:

    10.1016/j.chemosphere.2022.136334

Xiongbo Duan et al.

Хемосфера.

2022 Декабрь

. 2022 декабрь; 308 (часть 2): 136334.

doi: 10.1016/j.chemosphere.2022.136334.

Epub 2022 8 сентября.

Авторы

Сюнбо Дуан
1
, Линсюнь Сюй
2
, Пэнфэй Цзян
3
, Минг-Чиа Лай
4
, Чжицян Сунь
5

Принадлежности

  • 1 Школа энергетики и инженерии, Центральный южный университет, Чанша, 410083, Китай; Государственная ключевая лаборатория перспективного проектирования и производства кузовов транспортных средств, Хунаньский университет, Чанша, 410082, Китай.
  • 2 Государственная ключевая лаборатория перспективного проектирования и производства кузовов транспортных средств, Хунаньский университет, Чанша, 410082, Китай; Shandong Chambroad Petrochemicals Co. , Ltd., Цзыбо, 255000, Китай.
  • 3 Shandong Chambroad Petrochemicals Co., Ltd., Цзыбо, 255000, Китай.
  • 4 Факультет машиностроения, Государственный университет Уэйна, Детройт, Мичиган, 48202, США.
  • 5 Школа энергетических наук и инженерии, Центральный южный университет, Чанша, 410083, Китай. Электронный адрес: [email protected]
  • PMID:

    36088971

  • DOI:

    10.1016/j.chemosphere.2022.136334

г.
Абстрактный

Серьезные изменения цикла сгорания (CCV) в двигателях с искровым зажиганием (SI) значительно увеличивают количество циклов частичного или неполного сгорания, что может привести к нестабильности сгорания или даже к пропуску зажигания в экстремальных условиях, тем самым серьезно влияя на работу двигателя и увеличивая количество несгоревших углеводородов. и выбросы угарного газа. В этом исследовании метод последовательных циклов (CCM) и метод параллельных возмущений (PPM) используются для моделирования CCV в двигателе SI, работающем на природном газе (NG). В частности, моделируются 25 последовательных и одновременных циклов двигателя СИ, и результаты моделирования сравниваются с экспериментальными данными. Кроме того, факторы, влияющие на CCV и выбросы выхлопных газов в двигателе NG SI, проверяются путем анализа циклов низкого давления (LP) и высокого давления (HP). Результаты показывают, что моделируемое давление в цилиндрах двигателя NG SI на основе PPM в основном согласуется с экспериментальным диапазоном распределения давления в цилиндрах, что позволяет предположить, что PPM может эффективно прогнозировать CCV в двигателях NG SI. Кроме того, необходимое время настенных часов для моделирования CCV значительно сокращается с 1-2 месяцев (при использовании CCM) до 2-3 дней при использовании PPM, что делает его особенно подходящим для промышленных приложений. Кроме того, поле скоростей HP-цикла явно сильнее, чем у LP-цикла. На ранней стадии развития пламени площадь и объем пламени циклов НД и ВД не имеют большой разницы. Однако отношение поверхности фронта пламени к объему в цикле высокого давления больше, чем в цикле низкого давления при 15 СА после момента зажигания. Кроме того, образование выбросов и окисление двигателя NG SI сильно зависят от циклов высокого и низкого давления из-за скорости сгорания и распространения пламени в цилиндре.


Ключевые слова:

метод последовательного цикла; вариации от цикла к циклу; Выбросы; Двигатель SI на природном газе; Метод параллельных возмущений.

Copyright © 2022 Elsevier Ltd. Все права защищены.

Заявление о конфликте интересов

Декларация о конкурирующих интересах Авторы заявляют, что у них нет известных конкурирующих финансовых интересов или личных отношений, которые могли бы повлиять на работу, представленную в этой статье.

Похожие статьи

  • Исследование влияния системы рециркуляции отработавших газов и момента зажигания на сгорание, производительность и выбросы стехиометрического двигателя, работающего на природном газе.

    Лу Д., Рен Ю., Чжан Ю., Сун Х.
    Лу Д и др.
    АСУ Омега. 2020 8 октября; 5 (41): 26763-26775. doi: 10.1021/acsomega.0c03859. Электронная коллекция 2020 20 октября.
    АСУ Омега. 2020.

    PMID: 33111003
    Бесплатная статья ЧВК.

  • Исследование сгорания и выбросов двигателя с искровым зажиганием с комбинированным впрыском и непосредственным впрыском природного газа плюс впрыск этанола в порт в условиях обедненной смеси.

    Чжао З., Ю. С., Хуан И., Санг Т., Го З., Ду И., Ю. Л., Ли Д.
    Чжао Цзи и др.
    АСУ Омега. 2022 14 июня;7(25):21901-21911. doi: 10.1021/acsomega.2c02154. электронная коллекция 2022 28 июня.
    АСУ Омега. 2022.

    PMID: 35785327
    Бесплатная статья ЧВК.

  • Моделирование положения впрыска воды и давления на детонацию, сгорание и выбросы бензинового двигателя с непосредственным впрыском.

    Ли А, Чжэн З, Сун Ю.
    Ли А и др.
    АСУ Омега. 2021 7 июля; 6 (28): 18033-18053. doi: 10.1021/acsomega.1c01792. Электронная коллекция 2021 20 июля.
    АСУ Омега. 2021.

    PMID: 34308038
    Бесплатная статья ЧВК.

  • Разработка профилей состава выхлопных газов органического происхождения для внедорожных двигателей и оборудования с искровым зажиганием и воспламенением от сжатия.

    Reichle LJ, Cook R, Yanca CA, Sonntag DB.
    Reichle LJ и соавт.
    J Air Waste Manag Assoc.