![Model cilindra
Odr?anje supstance
M 0.8
[kmol/kg]
0.7 H2O
0.6 CO2
O2
0.5
0.4
0.3 N2
0.2
0.1
? [oKV]
0
1 6 11 16 21 26 31 36 41
1
x(?)
0.5](https://image.slidesharecdn.com/seminarutorkom14-03-2006-121024015454-phpapp02/85/Seminar-utorkom14-03-2006-7-320.jpg)
![Integralni pokazatelji ciklisa
Usporedba izmjerenih i ra?unskih vrijednosti osnovnih parametara rada motora pri
n=1300 min-1 i 100% optere?enju
Naziv Oznaka Jedinica Mjerenje Prora?un Razlika [%]
Snaga Pe kW 168.80 164.00 -2.85
?asovna potro?nja gor. Gh kg/h 34.20 34.20 +0.00
Srednji efektivni pritisak pe bar 14.65 14.15 -2.85
Srednja efekt. potro?nja gor. ge g/kWh 202.60 208.10 +2.85
Potro?nja vazduha mK
? kg/s 0.2018 0.1953 -3.22
Ekvival. odnos vazduha ¦Á - 1.3419 1.2987 -3.22
Pritisak ispred kompr. p1 bar 0.9774 0.9755 -0.19
Pritisak iza kompr. p2 bar 1.8369 1.7965 -2.20
Pritisak ispred turbine p3 bar 1.4243 1.5038 -5.58
Pritisak iza turbine p4 bar 1.0073 1.0273 +1.99
Temperatura ispred kompr. T1 K 305.0 297.0 -2.62
Temperatura iza kompr. T2 K 385.0 373.2 -3.06
Temperatura iza hladnjaka T2 ' K 305.0 302.0 -0.98
Temperatura ispred turbine T3 K 904.0 905.6 +0.18
Temperatura iza turbine T4 K 842.0 846.0 +0.48
Promjena temp. u turbini ?4
T K 62.0 59.6 -3.87
Maseni protok izduv. gasova mT
? kg/s 0.2113 0.2048 -3.08
Broj obrtaja TK agregata N s-1 1155.8 1104.9 -4.61
Pritisak otvaranja izd. ventila pivo bar 7.700 7.528 -2.23
Temp. otvaranja izd. ventila Tivo K 1287.0 1244.0 -3.34](https://image.slidesharecdn.com/seminarutorkom14-03-2006-121024015454-phpapp02/85/Seminar-utorkom14-03-2006-21-320.jpg)
![Integralni pokazatelji ciklisa
Usporedba izmjerenih i ra?unskih vrijednosti osnovnih parametara rada motora pri
n=2150 min-1 i 100% optere?enju
Naziv Oznaka Jedinica Mjerenje Prora?un Razlika [%]
Snaga Pe kW 220.00 222.29 +1.04
?asovna potro?nja gor. Gh kg/h 49.20 49.20 +0.00
Srednji efektivni pritisak pe bar 11.48 11.60 +1.05
Srednja efekt. potro?nja gor. ge g/kWh 223.60 221.30 -1.03
Potro?nja vazduha mK
? kg/s 0.3974 0.3998 +0.60
Ekvival. odnos vazduha ¦Á - 1.837 1.848 +0.60
Pritisak ispred kompr. p1 bar 0.9541 0.9663 +1.28
Pritisak iza kompr. p2 bar 2.3987 2.3132 -3.56
Pritisak ispred turbine p3 bar 2.1329 2.2424 +5.13
Pritisak iza turbine p4 bar 1.0503 1.0601 +0.93
Temperatura ispred kompr. T1 K 304.0 297.0 -2.30
Temperatura iza kompr. T2 K 422.0 433.2 +2.65
Temperatura iza hladnjaka T2 ' K 328.0 337.0 +2.74
Temperatura ispred turbine T3 K 853.0 844.2 -1.03
Temperatura iza turbine T4 K 745.0 738.7 -0.85
Promjena temp. u turbini ?4 T K 108.0 105.5 -2.31
Maseni protok izduv. gasova mT
? kg/ s 0.4110 0.4135 +0.61
Broj obrtaja TK agregata N s-1 1476.0 1414.8 -4.15
Pritisak otvaranja izd. ventila pivo bar 8.082 7.987 -1.18
Temp. otvaranja izd. ventila Tivo K 1150.0 1097.0 -4.60](https://image.slidesharecdn.com/seminarutorkom14-03-2006-121024015454-phpapp02/85/Seminar-utorkom14-03-2006-22-320.jpg)
![Pritisak u cilindru motora
p[ bar ] 140
prora?in 100%
prora?un 75%
120 prora?un 50%
eksperiment 100%
eksperiment 75%
100 eksperiment 50%
80
60
40
20
0
320 340 360 380 400 420 440 460 480
? [ ¡ã KV ]](https://image.slidesharecdn.com/seminarutorkom14-03-2006-121024015454-phpapp02/85/Seminar-utorkom14-03-2006-24-320.jpg)
![Pritisak u izduvnoj grani
Maksimalna snaga n=2150 min-1
3.5
p[ bar]
3
2.5
2
eksperiment
1.5
prora?un
1
0 120 240 360 480 600 720
? [ ¡ãKV ]](https://image.slidesharecdn.com/seminarutorkom14-03-2006-121024015454-phpapp02/85/Seminar-utorkom14-03-2006-27-320.jpg)
More Related Content
Viewers also liked (7)
Seminar utorkom14.03.2006
- 1. Modeliranje procesa kod nadpunjenih dizel motora Ma?inski Fakultet Sarajevo 14.03.2006 godine Zoran Kne?evi?
- 2. Nadpunjenje motora Nadpunjenje je postupak kod kojeg se dovodi ve?a koli?ina vazduha u cilindar motora od koli?ine vazduha koja se smjesti u cilindar kod usisnog motora Posti?e se pove?anjem gusto?e vazduha Realizacija je naj?e??e pomo?u kompresora Turbopunjenje je nadpunjenje pomo?u turbo- kompresora Cilj je pove?anje snage motora za istu hodnu zapreminu motora
- 3. Fizi?ki model turbopunjenog dizel motora
- 4. Pristup modeliranju M o to r S U S S is te m C ije v i S p o je v i, v e n tili, U s is n a i iz d u v n a g r a n a , filtri, h la d n ja k T u rb o -k o m p re s o r E le m e n ti d o v o d v a z d u h a ... v a z d u h a ... G a s n o d in a m i? k i M a p e s t a n ja P u n je n je i m o d e l: K v a z i-s ta c io n a r n i (s ta c io n a r n e ), M o d e li p r a ? n je n je 1 -d im e n z io n a ln i m o d e li a p r o k s im a c ije n e s ta c io n a r n i to k K - D m la z n i c o m ... 1 -d im e n z io n a ln e O ? u v a n je m a s e Je d n a ? in e to k a Z a k o n i/ iz e n tr o p s k e i e n e r g i je s t i ? l ji v o g f lu id a je d n a ? in e je d n a ? in e t o k a S a g o r ije v a n je T r e n je P r e n o s to p lo te P r ije n o s t o p lo t e T ra n s p o rtn i p ro c e s i H e m ija ... D o d a tn i- m o d e li
- 5. Usvojeni modeli M o d e l p r e h r a n jiv a n o g m o to r a S U S K o n t r o ln i v o lu m e n J e d n o d im e n z io n a ln a c ije v Spoj C ilin d a r U s i s n a /i z d u v n a g r a n a T u rb o -k o m p re so r S a g o r ije v a n je P r e n o s t o p lo t e K a t a liz a t o r K o m p re so r U s i s n a /i z d u v n a g r a n a T u r b in a F ilt e r H la d n ja k v a z d u h a V e n t ili 0-d volumen W a ste -G a te 0-d volumen ili 1-d cijev nije uklju?eno u prezentirani model K a t a liz a t o r E G R v e n t il
- 6. Model cilindra Odr?anje mase d ( ¦ÑV ) ns = ?¡Æ ¦Ñ s v s ? As dt s =1 Odr?anje energije d ( ¦ÑeV ) ns dQ dL = ?¡Æ es ¦Ñ s v s ? As + ? dt s =1 dt dt Odr?anje supstance d ( ¦ÑVci ) ns dci = ?¡Æ ci s ¦Ñ s v s ? As + dt s =1 dt ngk ¡Æc i =1
- 7. Model cilindra Odr?anje supstance M 0.8 [kmol/kg] 0.7 H2O 0.6 CO2 O2 0.5 0.4 0.3 N2 0.2 0.1 ? [oKV] 0 1 6 11 16 21 26 31 36 41 1 x(?) 0.5
- 8. Model usisne i izduvne grane
- 10. Model kompresora ? ¦Ö ?1 ? ¦Ö ? ? p2 ? ¦Ö ? 1 Pc = mc ? RT1 ? ? ? ? 1? ?p ? ¦Ö ?1 ?? 1 ? ? ¦Çc ? ? Pc¦Çc mc = ? ? ¦Ö ?1 ? ¦Ö ? ? p2 ? ¦Ö ? RT1 ? ? ? ? 1? ¦Ö ? 1 ? ? p1 ? ? ? ? ? ?
- 11. Model turbine ? ¦Ö ?1 ? ¦Ö ?1 ? ? p4 ? ? ¦Ç ¦Ç ¦Ö PT = mT ? RT3 ? ? ¦Ö ?1 ? ? p3 ? ? T m ? ? ? ? ? ? p ? ? p3 ? p3 ? ?T = 3 m ?a1 ? ? p ? 1? + a2 ? ? 1? T3 ? ? 4 ? p4 ? p3 p ¦ÇT = a1 ? 1 + a2 4 3 ? 1 + a3 p4 p4
- 12. Model ventila dm = ¦Ñv ? A dt ? 1 ? ? ¦Ö ?1 ? ? pa ? pb ? ¦Ö ? pb ? ? pb ? ? ¦Ö ? ? pb ? ¦Ö ? ?p ? ?p ? ? ? za ? ? > ? ? ? 2 RaTa 1? ? ? za ? b ? > ? b ? ? RaTa ? pa ? ?p ? ?p ? ? ¦Ö ?1 ? ? pa ? ? ?p ? ?p ? ? ¦Ñ =? ? ? ? a ? ? a ? krit v=? ? ? ? ? ? ? ? a ? ? a ? krit ¦Ö ? p ? 2 ? ¦Ö ?1 ? ?p ? ?p ? ? 2R T ¦Ö ?p ? ?p ? ? a ? ? za ? b ? ¡Ü ? b ? . za ? b ? ¡Ü ? b ? . ? ? RaTa ? ¦Ö + 1 ? ? ? ?p ? ?p ? ? a ? ? a ? krit ? ? a a ¦Ö ?1 ?p ? ?p ? ? a ? ? a ? krit
- 13. Modeliranje ventila Popre?ni presjek A = Avg ? v ?v 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 usisni ventil 0.2 izduvni ventil 0.1 0 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 0.22
- 15. Numeri?ko rje?enje sistema Obi?nih Diferencijalnih Jedna?ina Direktna integracija Runge-Kutta metod 4 reda
- 16. Numeri?ko rje?enje sistema Parcijalnih Diferencijalih Jedna?ina Integracija jedna?ina odr?anja metodom kona?nih volumena uz primjenu fluks korigovanje tehnike (FCT) ?y ? = ( yv ) ? ? D1 + C2 ?D2 + D3 ?t ?x ?x ?x
- 17. FCT algoritam Transportna faza 1 ( 1 ) ( Vi yiT = Vi yi* + ?t Ai +1/ 2 D1, i +1 + D1, i ? ?t Ai ?1/ 2 D1, i ?1 + D1, i 2 2 ) 1 ( )( ) + ?t C2,i A i +1/ 2 + A i ?1/ 2 D2, i +1 ? D2, i ?1 + ?t Vi D3, i . 4 Difuziona faza Vi ~i = Vi yiT + ?i +1 / 2Vi +1 / 2 ( yio+1 ? yio ) ? ?i ?1 / 2Vi ?1 / 2 ( yio ? yio?1 ) y Antidifuziona faza yit = ~i ? y 1 c Vi ( fi +1 / 2 ? f i c 1 / 2 ? )
- 18. Provjera FCT algoritma Pucanje membrane 4.5 400 Egzaktno Egzaktno 4 350 Prora?un Prora?un 3.5 300 3 250 pritisak p bar brzina v m/s 2.5 200 2 150 1.5 100 1 50 0.5 0 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 xm xm
- 19. Provjera FCT algoritma Interakcija udarni talas sa sredinom promjenljive gustine 5 3200 ta?aka 4.5 800 ta?aka 4 3.5 3 gustina ¦Ñ 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
- 20. Ispitni motor TAM BF6L515C
- 21. Integralni pokazatelji ciklisa Usporedba izmjerenih i ra?unskih vrijednosti osnovnih parametara rada motora pri n=1300 min-1 i 100% optere?enju Naziv Oznaka Jedinica Mjerenje Prora?un Razlika [%] Snaga Pe kW 168.80 164.00 -2.85 ?asovna potro?nja gor. Gh kg/h 34.20 34.20 +0.00 Srednji efektivni pritisak pe bar 14.65 14.15 -2.85 Srednja efekt. potro?nja gor. ge g/kWh 202.60 208.10 +2.85 Potro?nja vazduha mK ? kg/s 0.2018 0.1953 -3.22 Ekvival. odnos vazduha ¦Á - 1.3419 1.2987 -3.22 Pritisak ispred kompr. p1 bar 0.9774 0.9755 -0.19 Pritisak iza kompr. p2 bar 1.8369 1.7965 -2.20 Pritisak ispred turbine p3 bar 1.4243 1.5038 -5.58 Pritisak iza turbine p4 bar 1.0073 1.0273 +1.99 Temperatura ispred kompr. T1 K 305.0 297.0 -2.62 Temperatura iza kompr. T2 K 385.0 373.2 -3.06 Temperatura iza hladnjaka T2 ' K 305.0 302.0 -0.98 Temperatura ispred turbine T3 K 904.0 905.6 +0.18 Temperatura iza turbine T4 K 842.0 846.0 +0.48 Promjena temp. u turbini ?4 T K 62.0 59.6 -3.87 Maseni protok izduv. gasova mT ? kg/s 0.2113 0.2048 -3.08 Broj obrtaja TK agregata N s-1 1155.8 1104.9 -4.61 Pritisak otvaranja izd. ventila pivo bar 7.700 7.528 -2.23 Temp. otvaranja izd. ventila Tivo K 1287.0 1244.0 -3.34
- 22. Integralni pokazatelji ciklisa Usporedba izmjerenih i ra?unskih vrijednosti osnovnih parametara rada motora pri n=2150 min-1 i 100% optere?enju Naziv Oznaka Jedinica Mjerenje Prora?un Razlika [%] Snaga Pe kW 220.00 222.29 +1.04 ?asovna potro?nja gor. Gh kg/h 49.20 49.20 +0.00 Srednji efektivni pritisak pe bar 11.48 11.60 +1.05 Srednja efekt. potro?nja gor. ge g/kWh 223.60 221.30 -1.03 Potro?nja vazduha mK ? kg/s 0.3974 0.3998 +0.60 Ekvival. odnos vazduha ¦Á - 1.837 1.848 +0.60 Pritisak ispred kompr. p1 bar 0.9541 0.9663 +1.28 Pritisak iza kompr. p2 bar 2.3987 2.3132 -3.56 Pritisak ispred turbine p3 bar 2.1329 2.2424 +5.13 Pritisak iza turbine p4 bar 1.0503 1.0601 +0.93 Temperatura ispred kompr. T1 K 304.0 297.0 -2.30 Temperatura iza kompr. T2 K 422.0 433.2 +2.65 Temperatura iza hladnjaka T2 ' K 328.0 337.0 +2.74 Temperatura ispred turbine T3 K 853.0 844.2 -1.03 Temperatura iza turbine T4 K 745.0 738.7 -0.85 Promjena temp. u turbini ?4 T K 108.0 105.5 -2.31 Maseni protok izduv. gasova mT ? kg/ s 0.4110 0.4135 +0.61 Broj obrtaja TK agregata N s-1 1476.0 1414.8 -4.15 Pritisak otvaranja izd. ventila pivo bar 8.082 7.987 -1.18 Temp. otvaranja izd. ventila Tivo K 1150.0 1097.0 -4.60
- 23. Mapa kompresora Holset H2D 9351N
- 24. Pritisak u cilindru motora p[ bar ] 140 prora?in 100% prora?un 75% 120 prora?un 50% eksperiment 100% eksperiment 75% 100 eksperiment 50% 80 60 40 20 0 320 340 360 380 400 420 440 460 480 ? [ ¡ã KV ]
- 25. Pritisak u cilindru motora 3.5 eksperiment prora?un 3 2.5 2 1.5 1 0.5 120 240 360 480 600
- 26. Pritisak u izduvnoj grani Maksimalni obrtni moment n=1300 min -1 3.5 eksperiment 3 prora?un 2.5 2 1.5 1 0 120 240 360 480 600 720
- 27. Pritisak u izduvnoj grani Maksimalna snaga n=2150 min-1 3.5 p[ bar] 3 2.5 2 eksperiment 1.5 prora?un 1 0 120 240 360 480 600 720 ? [ ¡ãKV ]
- 28. Zaklju?ak Razvijen model nadpunjenog vi?ecilindri?nog dizel motora takozvanog modularnog tipa FCT algoritam uspjesno primjenjen na tok sti?ljivog fluida u usisnoj i izduvnoj grani Dobiveni su rezultati koji se dobro sla?u sa eksperimentalnim ispitivanjima Otvara se mogu?nost primjene programa za simulaciju motora u svrhu optimizacije parametara rada