ТРЕНД
Система позволяет накапливать измеренные данные и выводить их значения в виде трендов. В этом режиме можно вывести все измеренные значения за последние 12 часов, за 4 и 40 суток, за год, за 9 лет, а также тренды реального времени. Автокурсор и автомасштаб, установка времени начала отсчета тренда позволяют проводить эффективный анализ изменения параметров во времени и следить за изменением состояния агрегатов по различным параметрам.
АНАЛИЗ.
Режим АНАЛИЗ позволяет производить анализ временных и спектральных характеристик сигналов, сохраненных в Базе данных, или производить их анализ в реальном масштабе времени при измерении сигналов. В режиме АНАЛИЗ возможна предустановка около 50 параметров для измерения и анализа сигналов, в том числе:
- частота дискретизации и объем выборки; - тип весовой функции; - частота среза фильтров нижних и верхних частот; - параметры фильтров для вычисления огибающей; - параметры для вычисления оборотных гармоник.
Рис.11. Экран режима МОНИТОР.
Рис.12. Экран режима АПАЛИЗ.
Глава 4. Повышение эффективности работы тепловозов переводом их на сжиженный нефтяной газ.
В этой главе представлены результаты анализа способов перевода транспортных дизелей на сжиженный газ, а также дан обзор исследований, научных и практических разработок по теме этой главы.
Существенный вклад в решение проблемы топливоиспользования в двигателях внутреннего сгорания, в частности, в области применения газообразного топлива в транспортных двигателях, внесли отечественные ученые , , , , Хандов 3. А., , и другие.
На основе результатов анализа выполненных работ, по использованию сжиженного нефтяного газа в дизельных двигателях можно сделать следующие выводы: - сжиженный нефтяной газ как топливо для дизелей подвижного состава имеет значительную сырьевую и ресурсную базу; - при переводе тепловозов на этот вид топлива существенно улучшаются эксплуатационные качества двигателей, уменьшается выброс токсичных веществ, увеличивается межремонтный срок службы дизелей за счет уменьшения износа деталей цилиндропоршневой группы и топливной аппаратуры дизелей; - наиболее перспективным способом модернизации дизелей тепловозов для работы на сжиженном нефтяном газе является применение метода непосредственного впрыска. Однако для этого недостаточно отработаны схемы топливоподачи, обеспечивающие надежный пуск и устойчивую работу; - для разных типов дизелей рекомендованы часто противоречивые соотношения состава топливных смесей и высокооктановых присадок; - недостаточно изучены вопросы выбора способа смесеобразования и улучшения воспламеняемости топлива (повышения октанового числа).
С учетом изложенного в этой главе диссертации сформулированы цель и задачи исследования по решению этой новой возникшей проблемы: разработка методов и средств повышения эффективности работы тепловозов за счет перевода их на сжиженный нефтяной газ.
Для достижения этой цели решались следующие задачи: - выполнить качественный и количественный анализ возможностей и условий для сохранения на тепловозе смеси дизельного топлива и сжиженного нефтяного газа; - предложить технологию использования смеси дизельного топлива и сжиженного нефтяного газа для дизелей тепловозов, обеспечивающую улучшение эксплуатационных показателей и снижение затрат на топливо; - исследовать и определить степень влияния состава топливной смеси на эксплуатационные характеристики дизелей тепловозов; - разработать математическую модель для оценки эксплуатационных показателей дизелей тепловозов при работе на дизельном топливе, сжиженном нефтяном газе и его смесях с дизельным топливом и присадками; - обосновать и предложить критерий, оценки эффективности работы дизелей тепловозов на альтернативных видах топлива.
4.1. Математическая модель исследования явлений, происходящих
в потоке сжиженного нефтяного газа.
Для исследования явлений, происходящих в потоке газообразного топлива в жидкой фазе, применялось известное из гидравлики уравнение неустановившегося напорного движения реальной жидкости в трубах. В общем виде это уравнение имеет вид:
(¶ /¶ l) íz + p/g + u2 /2g ý + (1/g) (¶ u/¶ t) + hc = 0 (1)
Выражая скорость в различных участках топливной магистрали через скорость в питающем канале насоса uk при помощи уравнения неразрывности, после выполнения известных преобразований получено уравнение для расчета давления pх в топливной системе в любом сечении:
px = pпод - g í(u2к /2 g)[(f2k / f2x) + xсум ] +(1/g)*lпр * (¶uк/¶ t)ý , (2)
где xсум – коэффициент сопротивления системы; pпод – давление подкачки; 
– удельный вес газа; fk , fx – соответствующие площади сечений; lпр – приведенная длина магистрали.
Давление в напорном баке Рпод можно записать как сумму давлений насыщенных паров применяемого топлива и избыточного давления Ри:
Рпод = Рнас + Ри (3)
Выбранное значение Рпод при любых условиях работы должно обеспечить превышение давления потока топлива в опасном сечении РХ над давлением его насыщенных паров Рнас.
Таким образом, для стабильной работы топливной аппаратуры на сжиженном газе или другом легком топливе необходимо выполнить условие:
Рпод ³РХ> Рнас (4)
Рассчитаны значения минимально необходимого давления подкачки топлива Рпод : для дизельного топлива - 1,8 кг/см, для сжиженного нефтяного газа - 8,5 кг/см.
В силу малой кинематической вязкости сжиженного нефтяного газа и его смеси с дизельным топливом, и их относительно высокой испаряемости и сжимаемости коэффициент подачи топливной системы hп при эксплуатации на них снижается. В среднем при работе на сжиженном газе коэффициент подачи топливной системы hп на сжиженном нефтяном газе по сравнению со значением hп на дизельном топливе, уменьшается на малых подачах до 30%, а на больших - до 16%.
4.2. Расчетно-экспериментальная методика определения
воспламеняемости смеси дизельного топлива и сжиженного газа.
На основе графоаналитического метода, предложенного , а также данных , предположившего, что при прочих равных условиях одинаковому значению ЦЧ соответствует одинаковое значение периода задержки воспламенения, предложена расчетно-экспериментальная методика определения воспламеняемости смеси дизельного топлива, сжиженного нефтяного газа и высокоцетановой присадки. Такими присадками рекомендованы изопропилнитрат, гидроперекись кумола, бутил-нитрат и др.
Предложены аналитические зависимости для оценки воспламеняемости смесей:
ЦЧсм. пр = ЦЧ1* М1+ ЦЧ2 * М2 + DЦЧсм, (5)
где DЦЧсм = ln ЦЧ2 - ln (ЦЧ2 – ЦЧ1) ln (100 * М1); (6)
ЦЧ1 и М1 - соответственно ЦЧ и доля низкоцетанового компонента в смеси; ЦЧ2 и М2 - ЦЧ и доля высокоцетанового компонента (дизельного топлива) в смеси.
Формула (6) выражает величину, на которую повышается значение ЦЧ смеси от действия присадки.
Значение ЦЧ1 низкоцетанового компонента, учитывая природу топлива (парафинового и ароматического основания), вычисляется по формулам:
ЦЧ1П =18,4 + 0,65*OЧ - 6,9*10-3*OЧ2; (7)
ЦЧ1А = 30,1 + 0,25 * ОЧ - 4,7 *10-3*OЧ2; (8)
где ОЧ - октановое число используемого в дизеле альтернативного легкого топлива.
Значение ЦЧ2 для стандартного дизельного топлива вычисляется по выражению:
ЦЧ2 = 18,4 + 0,26* у + 0,0078* у2, (9)
где у = 44,7-18*r + 18 * t50 – 1,32*r2- 1,53 * t502 ; (10)
р9 t50 - плотность топлива и температура выкипания 50% фракции дизельного топлива.
Выборочные расчеты показали, что расхождение при оценке значений ЦЧ топлива и смесей с присадками по предполагаемой методике и моторным методом на установке ИТ9-3 не превышает 7%.
4.3. Метод и математическая модель процессов топливоподачи сжиженного газа.
Приведено описание метода и методика расчета процессов топливоподачи сжиженного газа в топливной аппаратуре тепловозного дизеля ПД1М.
Показана необходимость применения при использовании сжиженных газов динамической теории впрыска, которая базируется на известном волновом уравнении.
Современное состояние теории подобия позволяет научно обоснованно обобщать и распространять физические закономерности единичных процессов на группу им подобных. Методы подобия могут служить основой и для моделирования процессов впрыска топлива в дизелях.
В общем случае необходимыми и достаточными условиями подобия процессов впрыска являются тождественность дифференциальных уравнений, описывающих движение жидкости, и граничные условия у насоса и форсунки в безразмерном виде, а также геометрическое подобие систем топливоподачи.
С использованием общей методологии теории подобия, были рассмотрены процессы, протекающие в топливной системе дизельного двигателя.
Избыточное давление в форсунке р, подъем иглы u и скорость истечения топлива через сопла w0 могут быть выражены через параметры топливной системы и время:
p = f1(H, ст, с, Мп, р0, a, r, t); (11)
u = f2(H, ст, с, Мп, р0, a, r, t); (12)
w0=f3(H, ст, с, Мп, р0, a, r, t), (13)
где Н - характеристический ход плунжера; ст = j/t - характеристическая скорость плунжера; с - жесткость пружины форсунки; Мп - приведенная масса пружины форсунки; р0 - давление открытия иглы форсунки; a - коэффициент сжимаемости топлива; r - плотность топлива; t = j0/a - характеристический промежуток времени, соответствующий углу поворота кулачкового вала j0.
Пользуясь теорией размерностей, уравнения (11, 12, 13) можно привести к безразмерному виду:
р/р0 = y1 í р0/rст2; aр0; с/Нр0; Мп/rН3; j/j0ý, (14)
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 |
