Naslov
Procjena turbulentne brzine širenja plamena iz izmjerenog toka tlaka u cilindru Ottovog motora
(Estimation of the Turbulent Flame Speed from the Analysis of Measured In-Cylinder Pressure Profile of Spark Ignition Engine)

Autori
Jakoubek, Mateo

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, preddiplomski

Fakultet
Fakultet strojarstva i brodogradnje

Mjesto
Zagreb

Datum
28.09

Godina
2017

Stranica
46

Mentor
Sjerić, Momir

Ključne riječi
Ottov motor ; turbulentna brzina plamena ; turbulentna pulzacija brzine
(SI engine ; turbulent flame speed ; turbulent velocity pulsation)

Sažetak
U ovom završnom radu razrađen je model procjene turbulentne brzine širenja plamena u svrhu numeričkog modeliranja procesa izgaranja u Ottovim motorima. Opisan je proračun oslobađanja topline iz izmjerenog toka tlaka u cilindru motora te prikazan izračun turbulentne brzine širenja plamena i turbulentne kinetičke energije koja zadovoljava razmatranu brzinu oslobađanja topline. Na osnovu procijenjenih vrijednosti turbulentne kinetičke energije pri različitim brzinama vrtnje motora moguće je provesti kalibraciju konstanti modela turbulencije potrebnog za proračun izgaranja primjenom kvazidimenzijskih modela izgaranja u Ottovim motorima. U analizi je razmatran bezdimenzijski (0-D) pristup u kombinaciji s kvazidimenzijskim modelom izgaranja. Bezdimenzijski modeli naziva se još i termodinamički modeli jer se baziraju na 1. glavnom stavku termodinamike i zakonu očuvanja mase. Kvazidimenzijski modeli u sve većoj mjeri se koriste budući da koriste termodinamički (0-D) pristup, ali se u proračunu brzine izgaranja u obzir uzima geometrija prostora izgaranja. U Laboratoriju za motore i vozila provedena su eksperimentalna mjerenja na motoru Hatz 1D81 za nekoliko radnih točaka pri punom opterećenju i različitim brzinama vrtnje motora. Kao gorivo korišten je benzin, a trenutak paljenja električnom iskrom na svakoj brzini vrtnje motora određen je tako da se ostvari povoljan tijek izgaranja bez pojave detonantnog izgaranja. Za svaku radnu točku snimljeni su uzastopni profili tlaka u cilindru motora za 300 radnih ciklusa te su rezultati tlaka osrednjeni kako bi se pomoću tih iznosa izračunala brzina oslobađanja topline. Prije izračuna brzine širenja plamena i turbulentne kinetičke energije napravljen je izračun laminarnih ploha plamena i izgorjelog volumena koji koristi 3-D CAD model prostora izgaranja za razmatrani motor. Nakon toga, model procjene turbulentne brzine plamena razrađen je u programskom paketu MATLAB. Na kraju rada prikazani su rezultati simulacije provedene u programskom paketu AVL BOOST kako bi se usporedile procijenjene i izračunate vrijednosti turbulentne kinetičke energije.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo

POVEZANOST RADA