ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

В процессе выполнения теплового расчета различных типов двигателей внутреннего сгорания (ДВС) выбирается ряд значений параметров, характеризующих их рабочий процесс. Значения параметров выбираются с помощью графических данных, данных номограмм или таблиц. Данный способ выбора параметров усложняет структуру программы, прерывает и замедляет процесс теплового расчета ДВС при использовании персонального компьютера (ПК). С целью исключения отмеченных недостатков реализованы отдельные математические методы, позволившие в результате экспериментальных данных получить эмпирические зависимости. К данным методам относятся:

- линейный парный регрессионный анализ (метод наименьших квадратов);

- нелинейный парный регрессионный анализ;

- линейный и линейный множественный регрессионный анализ.

На основе данных методов разработаны алгоритм и программы на алгоритмическом языкеturbo basic,с помощью которых получены ряд формул с определенной относительной погрешностью.

1.Коэффициент избытка воздухаa

На основе графических данных (рис. 1) составлена таблица 1. Для карбюраторного четырехтактного двигателя методом наименьших квадратов получена формула определения a, при этом относительная погрешность составила плюс 1,9 ; минус 2,07%.

(1)

Рис. 1 Исходные параметры для теплового

расчета карбюраторного двигателя

Исходные параметры для теплового расчета двигателя

Таблица 1

2.Величина коэффициента использования теплотыx_z

Величина коэффициента использования теплотыx_zвыбирается либо по графику в зависимости от частоты вращенияn,либо по табл. 1, либо определяется по формуле, полученной в результате обработки данных таблицы методом наименьших квадратов, с относительной погрешностью плюс 0,4;минус 0,5%.

(2)

либо по формуле:

(3)

При этом относительная погрешность составляет плюс 0,35;минус 0,38%.

3. Среднее значение мольной теплоемкости продуктов сгорания остаточных газов

Теплоемкость отдельных компонентов остаточных газов при неполном сгорании (a<1)>

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

Среднее значение теплоемкости остаточных газов

(9)

На основе проведенного анализа линейной множественной регрессии аппроксимированы данные табл. 2, в результате чего получена зависимость, которая используется вместо уравнений (4-9). При этом относительная погрешность составила плюс 1,85;минус 2,95%.

(10)

Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания

Таблица 2

4.Значение показателя адиабаты сжатияk ₁

Значение показателя адиабаты сжатияk ₁можно определить по формуле, полученной методом множественной корреляции при обработке номограммы (табл. 3). Относительная погрешность при обработке составляет плюс 1,2;минус 0,52%.

(11)

либо

(12)

где Т _а - температура в конце впуска,k;

e- степень сжатия.

В данном случае относительная погрешность составляет плюс 0,34;минус 0,13%.

5. Средняя мольная теплоемкость остаточных газов

Средняя мольная теплоемкость остаточных газов , кДж/(кмольЧград) определяем по формуле множественной нелинейной регрессии на основе данных табл. 2. Относительная погрешность при этом составляет плюс 2,5;минус 3,2%.

(13)

На основе существующих методов и с учетом полученных эмпирических зависимостей разработана методика, получен алгоритм теплового расчета карбюраторного двигателя. Это позволило разработать программу с непрерывным процессом вычислительных работ ПК.

Исходные данные для аппроксимации показателей адиабаты сжатияk ₁

Таблица 3

Примечание - таблица получена по данным номограммы

Применение данной программы при проведении теплового расчета значительно сокращает время на выбор значений параметров, упрощаются расчеты, сокращается время расчета.