ההשפעה של דלקת ריאות על יעילות של הזרקת דלק במנועי קובוסציה

ההשפעה של דלקת ריאות על יעילות של הזרקת דלק במנועי קובוסציה

החיפוש אחר יעילות גבוהה יותר ופליטות נמוכות יותר במנועי הבעירה הפנימית הוביל מחקר אינטנסיבי בכל היבט של תהליך ההבעירה.בין המשתנים הרבים המשפיעים על הביצועים, האינטראקציה בין תרסיס דלק לבין האוויר המקיף בתוך תא הבעירה היא רבת-חשיבות. A קריטית אך לעתים קרובות התעלמות ממפגש עם היבט של שכבת דלק-הגבול הדקה – האזור הדק של נוזל סמוך לפני השטח והקירות המקיפים בתוך הדחיסה, הוא למעשה, מספק לשרירים החזקים של ההפרעות של המשתנים, ובסופו של המשתנים, ובסופו של המשתנים, ובתוך המשתנים, ובסופו של צריכת הדלק, ובסופו של המשתנים, ובסופו של המשתנים, ובסופו של המשתנים, ובסופו של המשתנים, ובסופו של המשתנים, ובסופו של המשתנים, ובסופו של המשתנים, ובסופו של תהליך של המשתנים, בסופו של דבר, בסופו של דבר, את המשתנים, בסופו של דבר, את המשתנים, את המשתנים, את המשתנים, את המשתנים, בסופו של צריכת הדלק, את המשתנים, את המשתנים המשתנים המשתנים של תהליך של דבר משפרים של צריכת הדלק, בסופו של צריכת הדלק, בסופו של דבר, את המשתנים המשתנים המשתנים המשתנים המשתנים, בסופו של דבר משפרים הכבדים של דבר,

המונחים: Boundary Layer Turbulence

מהו שכבת ה Boundary?

שכבת הגבול היא השכבה הדקה של נוזל (אוויר או תערובת אווירית) הצורות על פני משטח מוצק עקב מולטיות.במנוע, זה קורה על הזרקת דלק, פרצופים שסתום, כתרים piston, וקירות גלילינדר בתוך שכבה זו, מהירות הנוזלית מאפס על הקיר (מצב מומנטום) למהירות זרם חופשי של שכבת הדם (מהירות כפולה) עם מהירות טורטית (מהירות) עם לחץ).

מספר ריינולדס ו- Transition

המעבר מ laminar ל- שטף הגבול הסוער נשלט על ידי מספר ריינולדס - פרמטר חסר ממד המייצג את היחס של כוחות לא רצויים לכוחות מול כוחות אוויר.עבור זרימת מעל צלחת שטוחה, זעזוע בדרך כלל מתחיל כאשר מספר ריינולדס עולה על כ 5×105. בסביבה הקשה של מנוע, עם לחץ הזריקה גבוה, זרימה מהירה, משטחים, הגבול הוא כמעט תמיד גרורתי, הוא לא חזק.

דמויות של שכבות טורבולנטות

שכבות גבול טורבוליות מציגות מבנה רב שכבתי: תת-קרקעית מול הקיר שבו כוחות מולקווס שולטים, שכבת חיץ, ואזור חיצוני סוער.הדיים בתוך האזור הסוער באזור המטומטם תחבורה ואנרגיה. בהקשר של הזרקת דלק, אלה מניפולציות אינטראקציה עם תרסיס דלק קינטית, שוברים את הסניפים לתוך צינורות אוויריים ונפח של אנרגיה כהה (לעתים קרובות) עם רמת דלק כהה (Ticoltense) עם אפקט זה לעתים קרובות.

מכניזם של דלק הזרקת אטום

פריצה ראשונית: תפקידה של טיבולנס

הזרקת דלק מתחילה עם שחרור דלק נוזלי בלחץ גבוה באמצעות אור קטן או גדול.המהירות היחסית הגבוהה בין סילון נוזלי לבין הגז שמסביב יוצרת אי-החוליות. Turbulence בתוך שכבת הגבול על הקיר המטושטש והמצנחה מאיצה את נקודות החדירה הללו, מה שמוביל לפירוק העיקרי של המטוס לתוך ligaments ו טיפות גדולות הראו כי זעזועים בטווח הארוך או ירידה של ניירתות פנימית, ללא מגבלות מהירות, לא משפיעות על פני השטח הפנימיות מדויקות.

« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «

לאחר הפרידה ראשונית, טיפות הן עוד אטום דרך מנגנוני פירוק משני כגון שבר שק, פסילת, ופירוק קטסטרופלי.דידיים הסוערים בשכבת הגבול שמסביב ולהגדיל את כוחות האווירודינמיקה על פני השטח ירידה (אם כוחות אלה אישרו את המתח של הניחת הניחת, טיפות טיפות ופרקים קטנים יותר) אשר משפיעים ישירות על פני השטח של האטמוספירה (apertropulence) אשר השפיעו על ידי ירידה בינונית (astrulence) אשר השפיעו על פני השטח של האטמוספירה של האטמוספירה של האטמוספירה של האטמוספירה של האטמוספירה של האטמוספירה של האטמוספירה של האטמוספירה של האטמוספירה (apertruptropertropertropertropertropertropertropertrepertroper) אשר השפיעו על פני השטח של הפחתת רמות.

השפעתם של דלקת ריאות על הזרקת דלק

שיפור אטום

שכבת הגבול המוגברת מקדמת ישירות את אטום דק יותר. טיפות פינר אומר שטח בין-גזע גדול יותר בין דלק ואוויר, אשר מאיץ את vaporization. במנוע הזרקת ישיר, חיסון מהיר הוא קריטי להימנע מקיר רטוב - דלק כי מכה את קירות גלילי, המוביל לפיזור נפט ועלייה פליטות פחמן לא מבושל.

מיזוג אוויר-פלי

ברגע ש טיפות נוצרות, הם חייבים לערבב עם חמצן זמין. Turbulence בשכבה הגבול גורם תנועה חזקה convective שמפיצה דלק אדפור לאורך התא.ללא תנוחה מספקת, כיסים עשירים בדלק נשארים, המוביל לבעירה בלתי שלמה ו היווצרות soot. eddies בשכבה גבול סוערת גם לשפר את הפיזור המולקולרי על ידי מתיחה ותהליך המטען חיוני עבור דלקות מגן ישיר (ה) הוא שילוב ישיר של דלק המטען (הת מטען ישיר של דלקות מטען) הוא חיוני עבור דלקות מטען ישיר (מדבקת דלקות מטען ישיר (הת דלק).

שקיפות והגבלות

עדיף אטום ותערובת תרגם ישירות לתוך בעירה מלאה יותר.התוצאה היא לחץ גלילי שיא גבוה, פלט עבודה גדול יותר, צריכת דלק נמוכה יותר. פליטות של פחמן חד תחמוצת (CO), פחמימנים לא מבושלים (UHC), וחומר חלקיקים (PM) מופחתים כי פחות אזורי דלק עשירים יותר קיימים יותר, תחמוצת חנקן (NOx) יכול להיות נשלט על ידי טמפרטורות מתוחכמות יותר כדי להפחית את הדחיסה מקומית.

צמצום ה-Ving Waשלבי הדלק ושיפור הכלכלה

זעזוע שכבתי גם מצמצם את הייבוש של הדלק.כאשר טיפות גדולות מדי, הן נושאות תנופה והן יכולות לטבול על קירות הפיסטון או גלילינדר.דלק זה אינו משתתף בבעירה; או שהוא בורח כמו מחזורים לא מבושלים או נספג לתוך השמן.על ידי קידום טיפות דקר ושילוב טוב יותר, זעזוע מבטיח כי יותר דלק נצרך במהלך בדיקות דלק אופייניות (B) יכול לשפר את צריכת דלק (דלקתיים).

גורמים המשפיעים על קוצר רוח

Injector Geometry and Nozzle Design

הצורה והגודל של יחס הזרקת (L/D) הם הקביעה העיקרית של עוצמת הזעזועים.תכונות כגון אורך-to-diameter (L/D) היחס, נוכחות של הידרו-גיליד (השנוי בחוד החנית), ומספר החורים משפיעים על דפוסי זרימה פנימיים. Multi-hole injectors ליצור מספר מטוסי סילון, כל אחד עם עלייה של שכבת גבול משלו כי אינטראקציה עם מצעים אחרים, או מזיזות, עם סגסוגת או מקודמת, אשר עלולים.

לחץ דלק והורדת

לחץ הזרקת דלק גבוה מגביר את מהירות המטוס, אשר מעלה את מספר ריינולדס ומקדם את ההפרעה הן בתוך הלפיד והן בשכבת הגבול בחוץ.מערכות דיזל נפוצות מודרנית לפעול בלחץ עד 2,500 בר, ומייצרות תנוחה אינטנסיבית כי שבר את הדלק לתוך טיפות של 10 מיקרונים עד 20, עם זאת, לחצים קיצוניים גם מגבירים הפסדים קצביים מן המשאבה של דלק.

מהירות מנוע וזרימת אוויר

מהירות המנוע משפיעה ישירות על תנועת הגז הגדולה בתוך הגליל, כולל נפוח, בטן, וזרימים מפוצצים. אלה תנועות בקנה מידה גדול אינטראקציה עם שכבות הגבול על קירות גליל ו piston. ב גבוה יותר RPM, מהירות זרימת האוויר עולה, הגדלת מהירות זרימת האוויר, הגדלת האנרגיה הקינטית הסוערת ליד הזרקת.זה יכול לעזור לערבב אווירי דלק אבל גם עלול לגרום לריוז כדי להיות מעוות כדי להתאים את התזמון או לתבניות אוויריות.

המונחים: Surface Complexness and Wall Condition

החוספס של קצה הזרקת ואת משטחים תא הבעירה משפיע גם על זעזוע שכבת הגבולות. משטח גס יותר מטיילים שכבת הגבול לתוך מעבר מוקדם יותר ומקיים רמות זעזוע גבוהות יותר. חלק החוקרים הציגו בכוונה micro-roughness על injector nozzles באמצעות טקסט לייזר או ציפויים כדי לשפר.

תכונות דלק וטמפרטורות

השקיפות, המתח על פני השטח ותנודתיות של השפעת הדלק כיצד היא מגיבה להפרעות. דלקים של סטיות (למשל, בנזין) הם יותר בקלות שקועים ב טיפות מאשר דלקים רגישים גבוה יותר (למשל, דיזל כבד) גם משפיע על צפיפות וקוצר רוח - מדלקים חודרים בתדירות גבוהה יותר, אם זה לא יכול לקרות באופן דרסטי בין מנועי דלק כבדים).

אסטרטגיות לאופטימיזציה של תסמונת Boundary Layer Turbulence

עיצובים מתקדמים Nozzle

התפתחות הזרקת המודרנית מתמקדת בגיאומטריה שממקסמת את הבלבול בעוד צמצום הלחץ. Tapered או conical nozzles להתרכז בזעזועים ביציאה, קידום הפרידה ראשונית.שלבים או פולשים נגדיים יוצרים התרחבות פתאומית שיוצרת אזורי החלמה חזקים.

טיפול פנים ו-Cotings

החל ציפויים מיקרו-מבניים על טיפים או קירות תאיים יכול ליצור תנוחה מקומית.לדוגמה, ציפוי פחמן דמוי יהלום (DLC) עם גסות מבוקרת הוכח לקדם מעבר מוקדם מבלי לגרום לגרור יתר.גישה נוספת משתמשת ציפויים מחסום תרמי על כתר piston - הטמפרטורה על פני השטח מוגברת משפיעה על שכבת הגבול, ויכולה לשפר או לדכא או לגרועות בהתאם לשיטות ריפוי כימיות.

המונחים: different tubemeters

יחידות בקרה של מנוע מודרני (ECUs) יכול להתאים את הלחץ הזריקה, התזמון, ואת קצב עיצוב בזמן אמת.קצב עיצוב - התאמת קצב ההזרקה במהלך דופק יחיד - יכול ליצור התפרצויות מבוקרות של זעזועים.לדוגמה, זריקת טייס ואחריו כפרה קצרה ולאחר מכן זריקה עיקרית יוצרת זעזוע חזק מן הרסוז הראשון שמשלב עם השני, שיפור כללי של ההומוגניות.

Fluid Dynamics (CFD) ואופטימיזציה

כלים CFD, במיוחד סימולציה גדולה (les) ו- Reynolds-average Navier-Stokes (RANS) מודלים, הם הכרחיים לניתוח זעזוע שכבת גבול. מהנדסים לדמות את הזרם הפנימי של הזרקור, את ה-RISRIS, ואת ה- in-cyder ערבוב כדי לזהות נקודות חמות טורחות.

שיטות מדידה וסימפוציה

אבחון אופטי

כדי לאמת מודלים ולהבין מערכות יחסים סוערות-פיזיות, טכניקות ניסיוניות הן חיוניות. Particle Image Velocimetry (PIV) מודדות שדות מהירות דו-ממדיים ברסס והגז שמסביב, חושף את המבנה הנדיד הסוער.Particle Image Velocimetry (LIF) מדמיין את ריכוז ה-Vapor, מראה כיצד זעזועים מפיץ את התבניות של הדמיית לייזר ולוכדים אלה, לוכדים, מדגימים את הגורמות לקרינה כמותית של חומרים מקרינה של חומרים מקרינה של דלקתיתיתיתיתית.

מודלים של CFD

מודלים של RANS משמשים בדרך כלל עבור סימולציות בקנה מידה תעשייתי בשל עלות חישוב נמוכה שלהם, אבל הם חסרים את ההחלטה ללכוד מבנים קטנים בקנה מידה בקנה מידה גדול זעזועים, לעומת זאת, פותר ישירות את הדאודיים הגדולים יותר מודלים רק את המאזניים הקטנים ביותר, מה שהופך אותו מדויק יותר עבור מחקרי סימולציה של מוטציות גבולות (DNS) הוא זהב אבל אוסר על סימולציה סטנדרטית על ידי מנגנונים לאומיים רלוונטיים.

אתגרים וכיוונים עתידיים

סחר-offs ומגבלות

בעוד הגדלת מצוקות הגבול בדרך כלל משפרת את התערובת, יש עצירות מסחר.מפריע יתר יכול להוביל לרסיס over-penetration, גרימת דלק כדי לחבוש את קירות גליל או לערבב עם שמן בחבילה טבעת piston. זעזוע גבוה גם מגביר את העברת חום מן הגז לקירות, צמצום יעילות תרמית.

דלקים חלופיים ומצבי הדבקה חדשים

המעבר לדלקים פחמן נמוכים כמו מימן, אמוניה, methanol ודלקים תעופה בר קיימא (SAFs) מציב דרישות חדשות על בקרת שכבת הגבול. hydrogen, למשל, יש אנרגיה נמוכה מאוד ומגבלות רגישות רחבות (SAFs) אך אמצעי הפחתת המהירויות שלה גבוהים בהרבה, יצירת משטרי הפרעות שונות עבור דלקת ריאות, דורשות מהירות מייצבת גבוהה יותר (דלקת ריאות) כמו דחיסות מוגברת של זיהום אוויר) ודלקת ריאות.

הזרקת דלק חשמלית ומערכות חכמות

מזרקת אלקטרומכנית ומדאצ'ו-אלקטרית מציעים הרבה יותר זמני תגובה מהירים ושליטה מדויקת יותר של קצב ההזרקה מאשר מזריקים נינואידים קונבנציונליים.זה מאפשר התאמות על-פני הדור הסוער - לדוגמה, על ידי שינוי פרופיל המעלית מחט כדי ליצור דופק קצר, סוער גבוה בזווית מפתח.

מסקנה

זעזוע שכבתי הוא הרבה יותר מאשר קצבה בדינמיקה נוזלית - הוא מאפשר רב עוצמה של הזרקת דלק יעילה ובעירה. על ידי קידום איטום דק יותר, שיפור תערובת דלק אוויר, ו מאיץ של נפיחות, אפילו שיפור אינטנסיבי של חומרים סימולציה פנימית בלחץ, כמו גם שיפורי חשמל מתקדמים יותר, לחץ על פני השטח ואת קירות החדר משפר יעילות, להפחית את פליטות, פליטות, וצריכת דלק מתקדמת יותר, לחץ דם לתוך כלי רכב מתקדמים.