3.2.2 Средняя скорость распространения пламени во второй фазе сгорания.

Скорость распространения пламени во второй фазе сгорания определялась по экспериментальным данным. Так как согласно данным полученных из литературных источников, первая фаза заканчивается, когда пламя выходит за пределы электродов свечи зажигания, то расстоянием, пройденным пламенем в первой фазе сгорания можно пренебречь.

Тогда средняя скорость распространения пламени во второй фазе определяется как расстояние от свечи зажигания до наиболее уделенной части камеры сгорания деленное на продолжительность второй фазы:

V2 = D/t2, (4.2)

где D = 85 мм, - диаметр цилиндра, t2 - продолжительность второй фазы, (мс).

На рисунках 3.15 и 3.16 показаны полученные значения продолжительности второй фазы сгорания, при различных углах опережения зажигания, скоростных режимов работы, составе смеси и добавках водорода.

На рисунке 3.15 приведены результаты экспериментов для УОЗ = 13° ПКВ, при изменении скоростного режима с 600 до 900 мин"1 и добавки 5% водорода по массе топлива. Из рисунка следует, что с увеличением частоты вращения средняя скорость распространения пламени увеличивается. Так при повышении частоты вращения с 600 мин"1 до 900 мин"1, для а = 1 средняя скорость распространения пламени увеличилась с 15.3 м/с до 19.4 м/с, а для а = 1.3 с 10.62 м/с до 14.16 м/с соответственно. При добавке 5% водорода средняя скорость распространения пламени во второй фазе при увеличении частоты вращения составляет а = 1 с 17.1 м/с до 21.8 м/с, а для а = 1.3 с 14.8 м/с до 18.8 м/с соответственно. Что составляет в среднем увеличение средней скорости распространения пламени при увеличении частоты вращения с 600 до 900 на 22% для всех составов смеси.

Результаты экспериментов определяющих влияние угла опережения зажигания приведены на рисунке 3.16. Увеличение угла опережения зажигания также приводит к повышению средней скорости распространения пламени во второй фазе. Так при увеличение УОЗ с 13° до 19° и 26° ПКВ, для 900 мин*1, степени сжатия 7 и а = 1.1, средняя скорость распространения пламени увеличилась с 17.7 до 19.2 и 19.9 м/с, а для а = 1.3 с 14.16 до 15.28 и 16,34 м/с соответственно. 900-13-0%

900-13-5%

600-13-5%

600-13-0%

О

t—

5 15

10 1,1

1,2

1,3

14

1 5

5 , 09 а

Рисунок 3.15 - Скорость распространения пламени во второй фазе сгорания по составу смеси а, для п = 600 и 900 мин"1, УОЗ = 13° ПКВ, без водорода и при добавке 5% водорода.

Влияние состава ТВС а на скорость распространения пламени во второй фазе показано на рисунках 3.15 и 3.16.

При обеднении смеси, влияние процесса расширения на температуру в процессе сгорания ТВС становится более значимым. С обеднением смеси, начиная с а = 0.85 - 0.9, нормальная скорость распространения пламени уменьшается, что замедляет процесс сгорания и смещает его в область расширения, где как показано в исследованиях [102] турбулентность потока уменьшается, что вызывает уменьшение турбулентной скорости распространения пламени [126]. Так для 900 мин"1, УОЗ=19° ПКВ, при а = 0.9 и 1.3 средняя скорость распространения пламени в основной фазе сгорания составит 20.85 и 15.28 м/с, а для У03=13° ПКВ 20.24 и 14.16 м/с, соответственно. Что показывает уменьшение влияние состава смеси а, при увеличении УОЗ, где процесс сгорания происходит при меньшем объеме и при большей турбулентности, так при УОЗ = 19° ПКВ уменьшение средней скорости составило 26%, а для УОЗ = 13° ПКВ уже 30%.

900-13-5% 900-19-5% 900-26-5%

Рисунок 3.16 - Скорость распространения пламени во второй фазе, при изменении УОЗ по составу смеси а, без водорода и при добавке 5%, п = 900 мин"1, УОЗ = 13°, 19° и 26° ПКВ.

а

На рисунке 3.15, 3.16 показано влияние добавки водорода на среднюю скорость пламени во второй фазе сгорания. Из рисунков видно, что добавка 5% водорода значительно увеличивает средняя скорость пламени во второй фазе, так при добавке 5% водорода от массы топлива, для 900 мин'1, УОЗ 13°, 19° и 26° ПКВ, а = 1.1, средняя скорость пламени составила 20.94, 22.2 и 22.91 м/с , а для а = 1.3 - 18.64, 20.24 и 21.14 м/с, соответственно. Что составляет уменьшение средней скорости во второй фазе при обеднении смеси с а = 1.1 до а = 1.3 для УОЗ 13°, 19° и 26° ПКВ на 11%, 9% и 7.7%. Что показывает эффективность проведения рабочего процесса вблизи ВМТ, где наибольшая турбулентность потока. Поэтому увеличение ламинарной скорости распространения пламени за счет изменения свойств топлива, оказывает меньшее влияние на среднюю скорость распространения пламени во второй фазе при увеличении угла опережения зажигания

<< | >>
Источник: Смоленский Виктор Владимирович. Особенности процесса сгорания в бензиновых двигателях при добавке водорода в топливно-воздушную смесь: дис. ... канд. техн. наук: 05.04.02. - М.: РГБ, 2007. 2007

Еще по теме 3.2.2 Средняя скорость распространения пламени во второй фазе сгорания.:

  1. НАУЧНАЯ НОВИЗНА исследования
  2. Реализация результатов работы.
  3. Распространение пламени.
  4. 1.3.2 Распространение пламени в КС двигателя с искровым зажиганием
  5. 1.5 Особенности сгорания ТВС при добавке водорода
  6. 1.6.1 Применение альтернативных топлив
  7. 1.8 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
  8. 3.1.2 Продолжительность основной фазы сгорания и особенности ее протекания при добавке водорода.
  9. 3.2 Скорость распространения фронта пламени по фазам сгорания
  10. 3.2.1 Средняя скорость распространения пламени в основной фазе сгорания.
  11. 3.2.2 Средняя скорость распространения пламени во второй фазе сгорания.
  12. 3.2.3 Средняя скорость распространения пламени в третьей фазе сгорания
  13. 4.1.2 Влияние угла опережения зажигания на продолжительность процесса сгорания топливно-воздушной смеси
  14. 4.2 Математические зависимости основных характеристик процесса сгорания
  15. 4.2.2 Полуэмпирическая формула средней скорости распространения пламени в основной фазе сгорания
  16. 4.2.3 Полуэмпирическая зависимость средней скорости распространения пламени во второй фазе сгорания
  17. 4.3 Расчетная индикаторная диаграмма давления и характеристика тепловыделения при добавках водорода в ТВС
  18. 4.4 Основные выводы по анализу и обобщению экспериментальных данных