<<
>>

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Погрешности определения коэффициента избытка воздуха и массовой доли водорода в ТВС

Погрешность определения расхода водорода

Погрешность газового счетчика, т.е. ошибка определения контрольного объема водорода Vh, л:

Vh := 1 Ags := 0.05

Погрешность определения времени расхода контрольного объема водорода определяется случайной составляющей, т.к.

ошибка секундомера пренебрежимо мала по сравнению с ошибкой экспериментатора, отсекающего промежутки времени, поэтому проведены повторные измерения времени в количестве 6 раз на каждом режиме. Для нахождения ошибки определения времени расхода контрольного объема рассмотрим серию повторных измерений времени 9.5

9.4

Q 1

T:=

th := mean(T) mean(T) = 9.3

var(I) = 0.017 s^VvarO) Коэффициент Стьюдента: Tan := 2.57

V

Объемный расход водорода (л/с): Gvh(V,t) := —

Ошибка определения объемного расхода водорода:

Стандартное отклонение для случайной ошибки, зависящей от ошибки определения времени расхода' 4 1 /

t

dt

— Gvh(V,t)-> - dV t

(*)

d -V

—Gvh(V,t) -» —

Случайная ошибка (л/с) As(V,t) := Tan- S(V,t) Систематическая ошибка (л/с), зависящая от ошибки определения контрольного объема1

Asi(t) := ^ (**) t

Для конкретных значений контрольного объема времени расхода: As(Vh,th) = 3.836х 10" 3 Asi(th) = 5.376х Ю-3

Итак, ошибка определения объемного расхода водорода (л/с): AGvh(V,t) := As(V,t) + Asi(t)

8Gvh(V,t) := '"h(V,,) Gvh(V,t)

На данном режиме: AGvh(Vh,th) = 9.212 х 10~3

В процентном соотношении относительная ошибка:

На данном режиме: 6Gvh(Vh,th) = 8.568

Как следует из формул (*) и (**) значения ошибки будут уменьшаться с ростом значений времени расхода контрольного объема, составляющего во всей серии экспериментов 1л, поэтому для оценки использовался режим с минимальным значением времени, т.к. на данном режиме будет иметь место максимальная ошибка:

Массовый расход водорода: Gmh := Gvh- рн

РН - плотность водорода при данных условиях, зависит от атмосферного давления и давления водорода в системе; в первом приближении считаем, что плотность определена точно, поэтому ошибка определения массового расхода водорода равна ошибке определения объемного расхода.

Погрешность определения расхода бензина

Ошибка определения контрольного объема бензина, л: Avf := 0.0002

При контрольном объеме Vf = 10мл, это составляет 2%

Контрольный объем Vf, л Vf := 0.01 Значения времени (с) расхода контрольного объема бензина: 31 4

Ч31.6,

Tf :=

tf := mean(Tf) mean(Tf) = 31.6

var(Tf) = 0.017 sf:=\J var(Tl) XI tl

Объемный расход бензина (л/с): Gvf(Vl ,tl) :=

Ошибка определения объемного расхода бензина:

Случайная ошибка (л/с): Asf(Vl,tl) = Tan-

zXl ff

vtl2'8, Систематическая ошибка (л/с), зависящая от ошибки определения контрольного объема: Avf

Asif(tl) := — (***) tl

Итак, ошибка определения объемного расхода бензина (л/с): AGvf(Vl ,tl) := Asf(Vl ,tl) + Asif(tl) -6

На данном режиме AGvf(Vf,tf) = 9.652 х 10 В процентном соотношении относительная ошибка: -р „у. .. . 100 - AGvf(Vl ,tl)

~ Gvf(Vl,tl)

На данном режиме 8Gvf(Vf,tf) = 3.05 Как следует из формул (*) и (***) значения ошибок будут уменьшаться с ростом значений времени расхода контрольного объема, составляющего во всей серии экспериментов 0.01л, поэтому для оценки использовался режим с минимальным значением времени, т.к.

на данном режиме будет иметь место максимальная ошибка:

Массовый расход бензина: Gmf := Gvf- pf

pf - плотность бензина постоянна, поэтому ошибка определения массового расхода бензина равна ошибке определения объемного расхода.

Ошибка определения массовой доли водорода в топливе:

Плотность водорода (г/л) на данном режиме: ph := 0.0846 Плотность бензина (г/л): pf ;= 757

Gvh- ph

Массовая доля водорода в топливе: Fl^Gvh, Gvf) :=

Gvh- ph+Gvf-pf

dHf(Gvh,Gvf) = -Gvh ^ pf

(Gvh-ph+Gvf-pf)2

dHh(Gvh,Gvf) •= — Gvh- -h

Gvh- ph+ Gvf - pf (ovh-ph+Gvf-pf)2

AH(V,t,VI,tl) = \](dHf(Gvh(V,t),Gvf(Vl,tl)) AGvf(Vl,tl))2 + (dHh(Gvf{V,t) ,Gvf(Vl ,tl)) AGvlИтак, ошибка определения массовой доли водорода в топливе: AH(Vh,th,Vf,tf) = 3 205 х 10" 3

Ошибка определения коэффициента избытка воздуха а

Плотность воздуха для данных условий (г/л): ра := 1.0624

Объемный расход воздуха (л/с) в условиях впускного трубопровода: Gva := 2.9

Массовый расход воздуха: Ga(V,t) := (Gva - Gvh(V,t)) • pa

Стехиометрические соотношения (масс.) для бензина ^._ ^ д^ ^._ 34 yg и для водорода:

Коэффициент избытка воздуха определяется: a (Gvf, Gvh) :=

Gvf- pf-lf+ Gvh-ph-lh

daf(Gvf,Gvh) := -(Gva- Gvty ^ pf • li

(Gvf- pf-lf+ Gvh-ph-lh)2

dah(Gvf,Gvh) .= ^ (Gva - Gvty — ph-11

Gvf- pf • lf+ Gvh- ph-lh (Gvf. pf. ,f+ Gvh. ph. ,,J2

va(V,t, VI,tl) = -J(daf(Gvf(Vl,tl),Gvh(V,t)) AGvf(Vl,tl))2 + (dah(Gvf(Vl,tl) ,Gvh(Vl ,tl)) AGvh(V,t))

Aa(Vh,th,Vf,tf) = 0.023

Таким образом, получены ошибки определения: Коэффициента избытка воздуха: Да = 0.023 массовой доли водорода в топливе. АН = 0.0032 ПРИЛОЖЕНИЕ В

Определение случайной ошибки измерения ионного тока /

т .=

t :=

I :=

Исходные данные:

\

( 3 3.62 3.68 3

3.54 3.56 3.76 3.68 3 48

3.64 3.82 2.96 3.06 28 3.34 3 46 2.94 2.8 2.92

3.46 3.14 3.32 3.46 3 56 2.98 3.2

V3.24

( 6.86 ^ 5.34 5.38 6.24 6.9 7 5.48

6.52 5.82 6.08 6.3 5.94 5.9

6 5.86 5.86 6.28 5.44 6.08 6.84 6.1 5.56

5.66

6.12 5.54 6.9

( 5.469^ 6.719 7.031 6.719 5.938 6.406 7.188 5.781 5.625 5.781 6.094 6.406 6.875 5.781 6 406 6.563 6.094 5.938 6.25 6.406 6.563 6.875 6.094 7.188 7.031 6.719 6.25 5.625 6.094

n := rows(I) n = 29

Средние арифметические значения параметров ионного тока: si := mean(I) st := mean(t) ST := шеап(т)

si = 6.342 st = 6.074 ST = 3.314

Проверка соответствия распределения результатов измерения амплитуды сигнала нормальному (в соответствии ГОСТ 8.207 - 76)

j := 0.. п - 1

Смещенная оценка среднего квадрата ческого отклонения значений амплитуды сигнала I: Ss :=

Ss = 0.485

n

Составной критерий: , _ _j

~ п-Ss d = 0.849

т я - dl := 0.7404

Табличные значения квантилеи для данных значении пи

доверительной вероятности:

d2 := 0.8625

Таким образом: dl < d < d2

Оценки дисперсии параметров ионного тока:

Vi := var(I) Vt := var(t) Vt := var(x)

VI = 0 235 Vt = 0 244 VT = 0.088

Коэффициент Стьюдента St := 2.048

Доверительные границы случайной погрешности:

Ai:=St-/v At := St-/VI Дт .= St-/Vr

Ai = 0.993 At =1.011 At = 0.609

Относительные значения случайной погрешности (в процентном соотношении)

_Ґ 100 -Ai с 100-At с 100-Дт

о1 := 6t := от :=

si st ST

81 = 15.653 St = 16.64 8т = 18.378

Определение случайной ошибки измерения тока магнитострикционного датчика проводилось аналогично.

<< | >>
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 ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Погрешности определения коэффициента избытка воздуха и массовой доли водорода в ТВС:

  1. 2.5.1 Погрешности определения коэффициента избытка воздуха а, массовой доли добавляемого водорода в топливе
  2. ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Погрешности определения коэффициента избытка воздуха и массовой доли водорода в ТВС