Підвищення ефективності використання теплоти відпрацьованих газів газомотокомпресорів

Abstract

Захищаються результати досліджень, спрямовані на підвищення ефективності використання теплоти відпрацьованих газів газомотокомпресорів. Розроблена і створена експериментальна установка для дослідження тепловіддачі пульсуючої течії відпрацьованих газів. Конструкція установки забезпечувала зміну частоти обертання колінчастого вала дизеля, так і міру його навантаженості з одночасним вимірюванням значень амплітуд пульсацій тиску і температури на вході і виході з теплообмінника. Створено апаратурне забезпечення для експериментальних досліджень процесів теплообміну пульсуючої течії відпрацьованих газів згідно розробленої методики. Отримано алгоритм розрахунку амплітуд пульсацій тиску і температури течії відпрацьованих газів з врахуванням експериментально встановлених динамічних властивостей розроблених малоінерційних давачів тиску та температури. Здійснений метрологічний аналіз результатів вимірювання частоти й амплітуди пульсацій. Досліджено зміну температури пульсуючого газового потоку та температури стінки внутрішньої труби теплообмінника вздовж її осі, що дало можливість експериментально визначити закономірності зміни локального та середнього коефіцієнтів тепловіддачі. За результатами досліджень отримано критеріальне рівняння конвективного теплообміну пульсуючої течії відпрацьованих газів.

Защищаются результаты исследований, направленные на повышение эффективности использование теплоты выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания. Разработана и создана экспериментальная установка для исследования процессов в пульсирующем потоке выхлопных газов дизеля. Конструкция установки обеспечивает регулирование как частоты вращения коленчатого вала дизеля, так и степени его нагрузки с одновременным измерением значений амплитуд пульсаций давления и температуры выхлопных газов на входе и выходе из теплообменника. Осуществлена разработка аппаратурного обеспечения для экспериментальных исследований процессов теплообмена пульсирующего течения выхлопных газов согласно разработанной методике экспериментальных исследований. Разработан алгоритм расчета амплитуд пульсаций давления и температуры течения выхлопных газов с учетом экспериментально установленных динамических свойств разработанных малоинерционных датчиков давления и температуры. Осуществлен метрологический анализ результатов измерения частоты и амплитуды пульсаций. Исследовано изменение температуры пульсирующего газового потока и температуры стенки внутренней трубы теплообменника вдоль его оси, что дало возможность экспериментально определить закономерности изменения локального и среднего коэффициентов теплоотдачи. По результатам исследований получено критериальное уравнение конвективного теплообмена пульсирующего потока выхлопных газов.

There are defended results of experiments, which provide increase of effectiveness using heat of exhausted gasses of internal-combustion engine. Experimental installation is prepared and made to explore processes in pulsed flow exhausted gasses of diesel. The construction of experimental installation provide regulation of frequency of circulating diesel crankshaft and level of its load with simultaneously dimension of amplitude of pressure and temperature pulsing on entrance and exit from heat exchanger. The apparatus providing for experimental exploration of heat exchange processes in pulsing flow of exhausted gasses is made due to experimental observational methodic. The algorithm of computation of amplitude pulsing flow of exhausted gasses of pressure and temperature is provide with consideration to experimental determination dynamic characteristics of pressure and temperature transmitter. The metrological analysis of dimensional results of frequency and amplitude of pressure and temperature pulsing are made too. The temperature change of pulsing gas flow and interior side heat exchanger apparatus along axle were explored as well. It helped to achieve experimental regularity in changing local and average coefficients of heat giving. The criterion equation of convective heat exchange of pulsing flow exhausted gasses is taken due to observational results.