SU1672262A1 - Способ определени технического состо ни элемента системы выпуска - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано при исследовани х и испытани х систем выпуска двигателей внутреннего сгорани . Целью изобретени   вл етс  повышение точности оценки технического состо ни  элемента системы выпуска и определени  его акустических характеристик. Цель достигаетс  тем, что при прохождении через систему выпуска волн давлени  измер ют величины амплитуд давлени  в двух и более фиксированных точках и сдвиг фаз давлени  между этими точками перед элементом системы выпуска, а также величины амплитуд давлени  в двух фиксированных точках и сдвиг фаз давлени  между этими точками за элементом системы выпуска, измер ют температуру и скорость потока на участках измерени  давлени  до и после элемента системы, дополнительно измер ют сдвиг фаз давлени  между одной из фиксированных точек перед одной из фиксированных точек за элементом системы выпуска и по результатам измерений вычисл ют комплексный коэффициент прохождени  волн давлени , характеризующий передаточную функцию элемента выпуска, а последнюю используют дл  оценки технического состо ни  элемента выпуска. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к области машиностроени  и может быть использовано при исследовани х и испытани х систем выпуска двигателей внутреннего сгорани .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности оценки технического состо ни  элемента системы выпуска

На чертеже дана схема установки дл  реализации предлагаемого способа.

Установка содержит двигатель 1 внутреннего сгорани , установленный на стенде (не показан), первый впускной трубопровод 2. глушитель 3 (элемент системы выпуска), второй выпускной трубопровод 4, группу датчиков 5 измерени  давлени , установленных в точках 6 и 7 измерени  давлени , датчики 8 и 9 измерени  скорости и температуры потока, установленные на первом впускном трубопроводе, группу датчиков 10 давлени , установленных в точках 11 и 12 измерени  давлени , датчика 13 и 14 измерени  скорости и температуры потока в выпускном трубопроводе.

Точки 6 и 7 измерени  давлени  взаимно смещены на рассто ние а, точки 11 и 12 измерени  давлени  - на рассто ние Ь.

В ведем координату X дл  впускного трубопровода . X 0 в точке 6 измерени  давлени ; X -1 - рассто ние от точки 6 измерени  давлени  до входного сечени  элемента системы выпуска.

о VJ

ю го о

1ЧЭ

Дл  второго выпускного трубопровода введем координату Y. Y 0 в точке 11 измерени  давлени  Y L - рассто ние от точки 11 измерени  давлени  до среза концевой трубы (плоскости отражени ). Y - -m - рассто ние от точки 11 измерени  давлени  до выходного сечени  элемента системы.

Способ осуществл ют одновременным измерением амплитуд давлени  в точках б и 7 измерени  давлени  до элемента системы и в точках 11 и 12 измерени  давлени  после элемента системы выпуска и сдвига фаз давлени  между точками 6 и 7 до элемента и точками 11 и 12 после элемента системы выпуска и дополнительно измер ют сдвиг фаз давлени  между одной из точек измерени  давлани  до элемента (например, точкой 6) и одной из точек измерени  давлени  после элемента системы выпуска (например, точкой 11). А также с целью определени  волновых чисел падающей , прошедшей и отраженной волн давлени  на участках измерени  давлени  до (в точках 8 и 9) и после (в точках 13 и 14) элемента системы выпуска измер ют скорости и температуру отработавших газов. По измеренным параметрам определ ют волновые числа падающей, прошедшей и отраженных волн давлени 

Ki, К2, Кз. К4.

Обработку данных провод т по следующей методике.

Уравнени , описывающие распределение давлений Р(Х) во впускном и P(Y) в вы- nvr.KHOM трубопроводах имеют вид

P(X)Pi() + re-||C2(|-x)); P(Y)P2(e K3(L-Y) + Re4M(L-Y)

) (1)

где PI - амплитуда падающей на элемент волны давлени ;

Ki - волг свое число падающем чэ эле менты зслны;

г - коэффициент отражени  элемента системы выпуска;

К - волновое число отраженной от элемента волны,

Р2 - амплитуда прошедшей через зле- мэнт волны давлени ;.

Кз - волновое число прешедшей через элеме.-;т волны давлени :

R - коэффициент отражени  от среза концевой трубы;

Кд - волновое число волны, отраженной от среза концевой трубы.

Реша  уравнени  (1) с использоранием полученных результатов измерений амплитуд волн дарлени  в точках б и 7, температур

0

5

0

5

0

5

К- Р2

и скоростей потока в точках 8 и 9 на впускном трубопроводе и измерений амплитуд давлений в точках 11 и 12, температур и скоростей потоков в точках 13 и 14, определ ют значени  Pi и Р2, т.е. амплитуд падающей и прошедшей через элемент волн давлени , волновые числа волн давлени  перед элементом системы, волновые числа волн давлени  за элементом системы, коэффициенты отражени  элемента системы и плоскости отражени  за элементом.

Комплексный коэффициент прохождени  определ ют по соотношению

(2)

где PI - комплексна  амплитуда волны давлени , падающей на элемент системы во впускном трубопроводе;

Р2 - комплексна  амплитуда волны давлени , прошедшей через элемент системы в выпускном трубопроводе.

Уравнение, описывающее комплексную амплитуду волны, прошедшую через элемент системы, имеет вид

Р2.-КР1- IKI e Pi.(3)

где 1К1 - модуль коэффициента прохождени , равный отношению амплитуд прошед- щшей и падающей на элемент волн давлени ;

к - фаза коэффициента прохождени .

Давление во входном сечении элемента (X I) от падающей на элемент волны и давление в выходном сечении элемента (Y -т) от прошедшей через элемент волны давлени  и их св зь через комплексный коэффициент прохождени  с учетом выражений ОНЗ) принимает вид

Pi Pre KlO x) -Pi;(4)

P2 P2.e K3(L-v)

p2eIK3(L+m),ф

P2 K . PreiK3(L+m)

lKleucP1eIK30-+m).(6)

Тогда отношение комплексных амплитуд давлений, например, в точках 11 и 6 принимает вид

;.eHC3(L+n),(7)

Рц

где - --отношение амплитуд давлений

6 I в 11 и 6;

}Ы1 - измеренный сдвиг фаз давлений между точками 11 и 6.

Полученное выражение (7) представл ет собой комплексное уравнение с неизвестной к, которое может быть решено стандартными методами с использованием известных величин волновых чисел во впускном и выпускном трубопроводах амплитуд давлени  падающей и прошедшей через элемент волн давлени , коэффици- ентов отражени  элемента системы и плоскости отражени  за элементом системы . Таким образом, при определенных известными методами амплитудах, волновых числах волн давлени  во впускном и выпускном трубопроводах и коэффициентах отражени  и дополнительным измерением сдвига фаз давлени  у между фиксированной точкой до элемента системы и фиксированной точкой после элемен- та системы определ ют фазу А: комплексного коэффициента прохождени  волн давлени  через элемент системы выпуска. По комплексному коэффициенту прохождени  волн давлени  через элемент системы выпуска оценивают техническое состо ние элемента системы выпуска и провод т настройку системы по фазовым характеристикам.

7

о

Редактор Л. Гратилло

Составитель В. Золотое Техред М.Моргентал

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ определени  технического состо ни  элемента системы выпуска двигател  внутреннего сгорани , заключающийс  в том, что измер ют амплитуды волн давлени  в. двух и более фиксированных точках и сдвиг фаз давлени  между этими точками перед элементом системы выпуска и в двух и более фиксированных точках за элементом системы выпуска двигател  внутреннего сгорани , по результатам измерени  рассчитывают модуль коэффициента прохождени  волн давлени  через элемент системы выпуска и по указанному параметру определ ют его техническое состо ние , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности оценки технического состо ни  элемента системы выпуска , дополнительно измер ют сдвиг фаз волн давлени  между одной из фиксированных точек перед и одной из фиксированных точек за элементом системы выпуска и используют измеренный параметр дл  определени  комплексного коэффициента прохождени  волн давлени , характеризующего передаточную функцию элемента системы выпуска.

   Ю 10 ij

   &

   Корректор А. Осауленко