Другие статьи

Цель нашей работы - изучение аминокислотного и минерального состава травы чертополоха поникшего
2010

Слово «этика» произошло от греческого «ethos», что в переводе означает обычай, нрав. Нравы и обычаи наших предков и составляли их нравственность, общепринятые нормы поведения.
2010

Артериальная гипертензия (АГ) является важнейшей медико-социальной проблемой. У 30% взрослого населения развитых стран мира определяется повышенный уровень артериального давления (АД) и у 12-15 % - наблюдается стойкая артериальная гипертензия
2010

Целью нашего исследования явилось определение эффективности применения препарата «Гинолакт» для лечения ВД у беременных.
2010

Целью нашего исследования явилось изучение эффективности и безопасности препарата лазолван 30мг у амбулаторных больных с ХОБЛ.
2010

Деформирующий остеоартроз (ДОА) в настоящее время является наиболее распространенным дегенеративно-дистрофическим заболеванием суставов, которым страдают не менее 20% населения земного шара.
2010

Целью работы явилась оценка анальгетической эффективности препарата Кетанов (кеторолак трометамин), у хирургических больных в послеоперационном периоде и возможности уменьшения использования наркотических анальгетиков.
2010

Для более объективного подтверждения мембранно-стабилизирующего влияния карбамезапина и ламиктала нами оценивались перекисная и механическая стойкости эритроцитов у больных эпилепсией
2010

Нами было проведено клинико-нейропсихологическое обследование 250 больных с ХИСФ (работающих в фосфорном производстве Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции)
2010


C использованием разработанных алгоритмов и моделей был произведен анализ ситуации в системе здравоохранения биогеохимической провинции. Рассчитаны интегрированные показатели здоровья
2010

Специфические особенности Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции связаны с производством фосфорных минеральных удобрений.
2010

Моделирование динамики двигателя внутреннего сгорания c учетом упругих свойств звеньев

Аннотация

В современных машинных агрегатах, в том числе в кузнечно-штамповочных машина, довольно часто используются двигатели внутреннего сгорания, применяемые для привода самоходных или стационарных установок и асинхронные электродвигатели. Поскольку одной из важнейших особенностей пресс - автоматов является зависимость режимов движения его отдельных составных элементов от всех параметров этих элементов, то учет характеристик двигателя становится совершенно необходимым при решении задач динамики. В настоящее время исследование и оптимизация работы различных механических систем и технологических процессов на основе их математических моделей считают общепризнанным методом. В работе рассматривается динамика двигателя внутреннего сгорания с учетом упругих свойств звеньев кривошипно - ползунного механизма и процессов сгорания горючего в цилиндре. Получены математические уравнения движения ДВС и составлены численные программы анализа процессов, происходящих в камере сгорания. Моделирование динамики ДВС обеспечены диалоговым окном, с помощью которого можно менять входные параметры и управлять процессом.

Введение

В современных машинных агрегатах более 80 % составляет двигатели внутреннего сгорания (ДВС), применяемые для привода самоходных или стационарных установок. Одной из задач, для которой актуальна разработка рациональной математической модели, являются процессы взаимодействия тепловыделения с движением поршня в камере сгорания ДВС и влияния характера тепловыделения на мощность двигателя. Цель данной работы - построение компьютерной модели работы четырехтактного одноцилиндрового двигателя внутреннего сгорания и разработка соответствующего приложения, позволяющей моделировать процессы, происходящие в этой системе. В этой модели учитываются упругие свойства всех звеньев кривошипно-ползунного механизма двигателя.

Схема кривошипно-ползунного механизма двигателя внутреннего сгорания (ДВС), диаграмма работы двигателя и его динамическая модель приведены на рисунке 1, а на верхнем правом углу. Упругими элементами модели ДВС являются коленчатый вал, работающий на кручение и шатун, испытывающий деформации растяжения/сжатия.

Математическая модель и методы решения

Уравнение (2) является достаточно общим - не зависит от формы области и пригодно для расчетов как ламинарного, так и турбулентного течений с соответствующими коэффициентами переносов и законов горения [2].

Несложные вычисления показывают, что на такте впуска этот член вследствие динамической не сжимаемости газа равен нулю, а на такте сжатия - dV / dt. После

Примем за обобщенные координаты углы поворота маховика ф и кривошипа а . На основе уравнений Лагранжа второго рода дифференциальные уравнения движения механической части двигателя внутреннего сгорания с упругой связью запишем в виде системы

На рисунке 1 приведено диалоговое окно системы компьютерного моделирования по исследованию процесса работы ДВС. Слева, на рисунке 1,а изображены модель ДВС с циклограммой движения и панель для задания исходных данных, а справа, на рисунке 1,6, отображается процесс движения кривошипноползунного механизма в динамическом режиме. Имеется возможность включения/отключения флага для учета упругости звеньев в динамической модели.

а) б)

Рисунок 1 Диалоговые окна AC исследования ДВС с учетом упругих свойств звеньев

По нажатию кнопки «Динамика» происходит решение вышеуказанных дифференциальных уравнений и отображение полученных результатов в численной и графической формах. По нажатию кнопки «Графики» отображается диалоговое окно с графическим представлением характерных кинематических и динамических параметров (Рисунок 1, б). Численные результаты записываются в текстовой файл.

194

М. Қозыбаев атындағы СҚМУ Хабаршысы /

Вестник СКГУ имени М. Козыбаева. № 1 (42). 2019

На диалоговом окне можно получит рассчитанную индикаторную диаграмму для давления в КС (Рисунок 2), которая показывается на экране при нажатии кнопки «Диаграмма», а так же представлено всплывающее меню по настройке методов интегрирования и расчета некоторых важных параметров: податливостей упругих элементов [4], основных параметров сжигаемого топлива и некоторых других динамических параметров.

Система показывает фрагменты графического интерфейса, отображающие колебание упругого вала ДВС и характер изменения угловой скорости коленчатого вала без учета и с учетом упругих параметров исследуемой динамической модели, как это представлены на Рисунке 3. Далее в системе проводится оценка прочности упругого вала и шатуна. Проведенные численные расчеты и их сравнение с известными экспериментальными данными подтверждают достоверность предложенной динамической модели работы двигателя внутреннего сгорания.

Как показали компьютерные исследования на такте расширения (горения) происходит резкое увеличение давления в КС и угловой скорости вала двигателя и что с уменьшением продолжительности горения происходит увеличение мощности двигателя. На выше названные параметры так же значительно сказывается и учет упругости коленчатого вала ДВС.

 

Литература:

  1. Вейц В.Л., Конура А.Е. Динамика машинных агрегатов с двигателями внутреннего сгорания - Машиностроение:!!.1976.-352 с.
  2. Дракунов Ю.М., Калтаев А. Динамическая модель работы четырехтактного одноцилиндрового ДВС//Вестник КазНТУ . - 1996. №1. - С. 15-19.
  3. Goniem A. F. Computational methods in turbulent reacting flow // Reatting flow: Combustion and chemical reactors. P.I. Lectures in applied mathematics. - 1984. - V.24. P. 32-35.
  4. Тулешов A.К., Дракунов Ю.М. Моделирование динамики и оценка прочности двигателя внутреннего сгорания // Мат. Мсждунар. научно-технической конференции «Повышение качества, надежности и долговечности технических систем и технологических процессов». - Хургада, Египет, 2009. - С. 56-62.

Разделы знаний

Архитектура

Научные статьи по Архитектуре

Биология

Научные статьи по биологии 

Военное дело

Научные статьи по военному делу

Востоковедение

Научные статьи по востоковедению

География

Научные статьи по географии

Журналистика

Научные статьи по журналистике

Инженерное дело

Научные статьи по инженерному делу

Информатика

Научные статьи по информатике

История

Научные статьи по истории, историографии, источниковедению, международным отношениям и пр.

Культурология

Научные статьи по культурологии

Литература

Литература. Литературоведение. Анализ произведений русской, казахской и зарубежной литературы. В данном разделе вы можете найти анализ рассказов Мухтара Ауэзова, описание творческой деятельности Уильяма Шекспира, анализ взглядов исследователей детского фольклора.  

Математика

Научные статьи о математике

Медицина

Научные статьи о медицине Казахстана

Международные отношения

Научные статьи посвященные международным отношениям

Педагогика

Научные статьи по педагогике, воспитанию, образованию

Политика

Научные статьи посвященные политике

Политология

Научные статьи по дисциплине Политология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Психология

В разделе "Психология" вы найдете публикации, статьи и доклады по научной и практической психологии, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. В своих работах авторы делают обзоры теорий различных психологических направлений и школ, описывают результаты исследований, приводят примеры методик и техник диагностики, а также дают свои рекомендации в различных вопросах психологии человека. Этот раздел подойдет для тех, кто интересуется последними исследованиями в области научной психологии. Здесь вы найдете материалы по психологии личности, психологии разивития, социальной и возрастной психологии и другим отраслям психологии.  

Религиоведение

Научные статьи по дисциплине Религиоведение опубликованные в Казахстанских научных журналах

Сельское хозяйство

Научные статьи по дисциплине Сельское хозяйство опубликованные в Казахстанских научных журналах

Социология

Научные статьи по дисциплине Социология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Технические науки

Научные статьи по техническим наукам опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физика

Научные статьи по дисциплине Физика опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физическая культура

Научные статьи по дисциплине Физическая культура опубликованные в Казахстанских научных журналах

Филология

Научные статьи по дисциплине Филология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Философия

Научные статьи по дисциплине Философия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Химия

Научные статьи по дисциплине Химия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Экология

Данный раздел посвящен экологии человека. Здесь вы найдете статьи и доклады об экологических проблемах в Казахстане, охране природы и защите окружающей среды, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. Авторы рассматривают такие вопросы экологии, как последствия испытаний на Чернобыльском и Семипалатинском полигонах, "зеленая экономика", экологическая безопасность продуктов питания, питьевая вода и природные ресурсы Казахстана. Раздел будет полезен тем, кто интересуется современным состоянием экологии Казахстана, а также последними разработками ученых в данном направлении науки.  

Экономика

Научные статьи по экономике, менеджменту, маркетингу, бухгалтерскому учету, аудиту, оценке недвижимости и пр.

Этнология

Научные статьи по Этнологии опубликованные в Казахстане

Юриспруденция

Раздел посвящен государству и праву, юридической науке, современным проблемам международного права, обзору действующих законов Республики Казахстан Здесь опубликованы статьи из научных журналов и сборников по следующим темам: международное право, государственное право, уголовное право, гражданское право, а также основные тенденции развития национальной правовой системы.