Конфигурация выхлопного коллектора для Формулы Студент

Повышение мощности, оптимизация настроек, изготовление специальных деталей, постройка спортивных моторов и др.

Модераторы: Aston, AB-Engine, Администраторы

EndoSteel
Технический директор
Сообщения: 693
Зарегистрирован: 27 дек 2012, 21:04
Откуда: Москва

Re: Конфигурация выхлопного коллектора для Формулы Студент

Сообщение EndoSteel »

Нужно.
Chromov113
Пилот
Сообщения: 22
Зарегистрирован: 11 май 2017, 20:34
Откуда: Москва, Россия - Кобург, Германия

Re: Конфигурация выхлопного коллектора для Формулы Студент

Сообщение Chromov113 »

Приветствую! Давненько меня не было :D

Меж тем, я в целом успешно сдал сессию и уже вернулся к работе на ФС. Освоил работу со встроенным оптимизатором и добился адекватных размеров системы. Что интересно, оптимизатор пришел к тому, что первичные патрубки длиннее вторичных.
Симуляция выхлопной системы на данный момент выполнена, но есть еще несколько "но". Во-первых, я задался целью усложнить модель, добавив трение газа о стенки труб - до сих пор делал без него. И как ни странно, я не смог заставить ее работать, хотя вроде бы калькуляция трения в модели теперь предусмотрена. Разбираюсь.
Во-вторых, меня совершенно не устраивает, как смоделированы клапаны. Я знал, что вроде бы головка блока цилиндров продувалась на стенде в 2014 году (двигатель такой же). Оказалось, что продувались только впускные каналы и только в прямом направлении, и полученные коэффициенты расхода были использованы и для обратного направления впуска, и для обоих направлений выпуска. А еще, коэффициенты вычислены с диаметром поршня в качестве приведенного диаметра, а в GT Power почему-то задействованы диаметры клапанов... Честно говоря, пока что я совершенно не понимаю, что все это значит. Читаю книги и тоже разбираюсь.

Как было рассказано ранее, данные с продувки - говно, надо новые. На мой вопрос "а можно?" мне внезапно предложили самостоятельно найти компанию, которая выполнила бы нам эту работу в качестве спонсорства :o Никогда не делал ничего такого, а тут еще и на чужом языке...
Помимо этого я заново измеряю графики подъема клапанов - что-то мне старые не нравятся. Ну, эта часть работы не особо сложная.

Сейчас перечитал это и думаю - интересно ли такое читать? Просто очень хотелось поделиться, после столь долгого молчания.
Mortis
Пилот
Сообщения: 28
Зарегистрирован: 05 мар 2010, 19:27
Откуда: Москва

Re: Конфигурация выхлопного коллектора для Формулы Студент

Сообщение Mortis »

В условиях ламинарного течения потока трение газа о стенки отсутствует т.к. пристеночный слой "прилипает" и всегда неподвижен. Есть трение газа о газ. Соответственно скорость потока у стенок нулевая, в центре трубы максимальная, а в промежутках имеет вид градиента. Сорвать пристеночный слой можно только создав сильную турбулентность, например так иногда делают при проектировании разных теплообменников, чтобы ускорить теплопередачу.
Mortis
Пилот
Сообщения: 28
Зарегистрирован: 05 мар 2010, 19:27
Откуда: Москва

Re: Конфигурация выхлопного коллектора для Формулы Студент

Сообщение Mortis »

Длины первичных и вторичных труб между собой никак не связаны т.к. они выполняют разные функции.
Аватара пользователя
AB-Engine
Гуру
Сообщения: 20350
Зарегистрирован: 01 июн 2004, 20:45
Откуда: Москва-Киев-Одесса-Петах Тиква
Контактная информация:

Re: Конфигурация выхлопного коллектора для Формулы Студент

Сообщение AB-Engine »

Mortis писал(а):В условиях ламинарного течения потока трение газа о стенки отсутствует т.к. пристеночный слой "прилипает" и всегда неподвижен. Есть трение газа о газ. Соответственно скорость потока у стенок нулевая, в центре трубы максимальная, а в промежутках имеет вид градиента. Сорвать пристеночный слой можно только создав сильную турбулентность, например так иногда делают при проектировании разных теплообменников, чтобы ускорить теплопередачу.
Невозможно такое представить, чтобы течение в каналах на мощностных режимах было бы ламинарным... :shock: :shock: :shock: Просто число Рейнольдса прикиньте в уме 8) :wink: :D .
С уважением,
персонал Моторного центра
АБ-Инжиниринг.
Mortis
Пилот
Сообщения: 28
Зарегистрирован: 05 мар 2010, 19:27
Откуда: Москва

Re: Конфигурация выхлопного коллектора для Формулы Студент

Сообщение Mortis »

Не знаю как на выпуске, а на впуске эксперименты с визуализацией показывают что поток остается ламинарным чуть ли не до скорости звука, турбулентность возникает только на ступеньках и резких перегибах. Может меняться толщина пристеночного слоя (чем быстрее, тем он тоньше), и только. На околопредельных скоростях любая зоны турбулентности ничем не отличается от твердого выступа в трубе, соответственно сразу сказывается на качестве продувки.
Аватара пользователя
AB-Engine
Гуру
Сообщения: 20350
Зарегистрирован: 01 июн 2004, 20:45
Откуда: Москва-Киев-Одесса-Петах Тиква
Контактная информация:

Re: Конфигурация выхлопного коллектора для Формулы Студент

Сообщение AB-Engine »

Это полная 100%-ная ерунда :mrgreen: . Поток в каналах не просто турбулентный, он еще и пульсирующий :shock: . Надо бы тщательнее книжонки читать про такие потоки - в 80-х их было немало. А вот эти вот продувки под постоянным перепадом давления - это вообще ни о чем, до реального процесса это как до Луны, да еще и не говорит ни о чем ни большое сопротивление (или расход - что там они меряют? :mrgreen: ), ни маленькое...
С уважением,
персонал Моторного центра
АБ-Инжиниринг.
Mortis
Пилот
Сообщения: 28
Зарегистрирован: 05 мар 2010, 19:27
Откуда: Москва

Re: Конфигурация выхлопного коллектора для Формулы Студент

Сообщение Mortis »

Ну, результаты статической продувки в большинстве случаев коррелируют с данными динамометрического стенда, так что я бы не сказал что это бесполезная штука. Тем более что провести корректные измерения на живом моторе все равно малореально. Книжонок прочитано изрядно, проблема в том что авторы редко сходятся во взглядах :). Те моменты, где они не сходятся, приходится самому проверять экспериментально, а у меня для этого не так уж много возможностей.
Аватара пользователя
AB-Engine
Гуру
Сообщения: 20350
Зарегистрирован: 01 июн 2004, 20:45
Откуда: Москва-Киев-Одесса-Петах Тиква
Контактная информация:

Re: Конфигурация выхлопного коллектора для Формулы Студент

Сообщение AB-Engine »

Логично, но ламинарности там мало :wink: . И самое главное - никакие параметры, полученные в отдельных узлах ДВС, ни о чем не говорят до тех пор, пока не будет получена их связь с мощностью или крутящим моментом :wink: .

То есть, любое кажущееся улучшение локального параметра/процесса/узла только тогда является улучшением, когда мощность/крутящий момент с таким параметром/процессом/узлом оказались выше :wink: .

Это основа любого исследования ДВС :wink: . Пока нет выхода на мощность/крутящий момент, все продувки, расчеты, теории и проч. и проч. - полная ерунда :mrgreen: .
С уважением,
персонал Моторного центра
АБ-Инжиниринг.
Chromov113
Пилот
Сообщения: 22
Зарегистрирован: 11 май 2017, 20:34
Откуда: Москва, Россия - Кобург, Германия

Re: Конфигурация выхлопного коллектора для Формулы Студент

Сообщение Chromov113 »

Mortis писал(а):Длины первичных и вторичных труб между собой никак не связаны т.к. они выполняют разные функции.
Отсюда поподробнее, пожалуйста :D
AB-Engine писал(а): То есть, любое кажущееся улучшение локального параметра/процесса/узла только тогда является улучшением, когда мощность/крутящий момент с таким параметром/процессом/узлом оказались выше :wink: .

Это основа любого исследования ДВС :wink: . Пока нет выхода на мощность/крутящий момент, все продувки, расчеты, теории и проч. и проч. - полная ерунда :mrgreen: .
Скоро будет. На будущей неделе, максимум через одну неделю варим выхлопной коллектор и запускаем стендовый двигатель.
EndoSteel
Технический директор
Сообщения: 693
Зарегистрирован: 27 дек 2012, 21:04
Откуда: Москва

Re: Конфигурация выхлопного коллектора для Формулы Студент

Сообщение EndoSteel »

AB-Engine
То есть, любое кажущееся улучшение локального параметра/процесса/узла только тогда является улучшением, когда мощность/крутящий момент с таким параметром/процессом/узлом оказались выше
Логично :). Узлы ДВС вобще нет смысла рассматривать по отдельности т.к. все взаимосвязано. Изменение какого-то одного параметра требует подстроить еще три-четыре других и только после этого можно надеяться на максимальный эффект.

Chromov113
Отсюда поподробнее, пожалуйста
Длина вторичной трубы считается от клапана до резонатора (или другой точки отражения волны) и задает расположение зоны прихода в диапазоне. Длина первичной трубы (насколько я понимаю) регулирует соотношение между шириной зоны прихода и его интенсивностью. Оба параметра можно регулировать независимо друг от друга.
Аватара пользователя
AB-Engine
Гуру
Сообщения: 20350
Зарегистрирован: 01 июн 2004, 20:45
Откуда: Москва-Киев-Одесса-Петах Тиква
Контактная информация:

Re: Конфигурация выхлопного коллектора для Формулы Студент

Сообщение AB-Engine »

EndoSteel писал(а):Узлы ДВС вобще нет смысла рассматривать по отдельности т.к. все взаимосвязано. Изменение какого-то одного параметра требует подстроить еще три-четыре других и только после этого можно надеяться на максимальный эффект.
Все гораздо хуже :cry: - любое даже самое незначительное изменение на входе в воздушный фильтр вызывает полную перестройку всех процессов и параметров вплоть до среза выхлопной трубы :mrgreen: :D . Не говоря уже про мощность.

Именно по этой причине никакие расчеты отдельных элементов ДВС вообще не имеют никакого физического смысла - всех их сразу в топку. :mrgreen:

А теперь про правильные расчеты :D .

Для того, чтобы сделать любые расчеты любого элемента ДВС, необходимо иметь любую расчетную модель, даже самую простую, которая способна считать изменение давления и температуры в цилиндре ДВС по углу поворота коленвала. Что позволяет легко выйти на мощность и крутящий момент. Далее к этой модели надо пристыковать расчетную модель исследуемого элемента (впуск, выпуск и т.д.) любой сложности/мерности :wink: . Все. :D

Так и только так можно считать/исследовать ДВС :wink: . Все остальное - продувки там всякие и прочая хрень - в топку :mrgreen: :twisted: .
С уважением,
персонал Моторного центра
АБ-Инжиниринг.
Chromov113
Пилот
Сообщения: 22
Зарегистрирован: 11 май 2017, 20:34
Откуда: Москва, Россия - Кобург, Германия

Re: Конфигурация выхлопного коллектора для Формулы Студент

Сообщение Chromov113 »

EndoSteel писал(а): Длина вторичной трубы считается от клапана до резонатора (или другой точки отражения волны) и задает расположение зоны прихода в диапазоне. Длина первичной трубы (насколько я понимаю) регулирует соотношение между шириной зоны прихода и его интенсивностью. Оба параметра можно регулировать независимо друг от друга.
Круто. Честно говоря, обо всем этом я еще не знал. Та замечательная книжка в связи с сессией была заброшена :roll:
AB-Engine писал(а):Так и только так можно считать/исследовать ДВС :wink: . Все остальное - продувки там всякие и прочая хрень - в топку :mrgreen: :twisted: .
Полностью согласен. GT Power, кстати, именно так и работает - у него есть модель сгорания, модель газообмена, модель потока газов (это то, что касается впусной и выпускной систем). И вот как раз модель газообмена использует данные продувки головки блока при постоянном перепаде давления, но не напрямую измеренный расход воздуха, разумеется, а в опосредованном виде - коэффициенты пропускной способности в зависимости от высоты подъема клапана, так вроде называется. Мне от этого никуда не деться. И затруднение, собственно, в том, что и измерения, и вычисление коэффициентов были сделаны неверно, к тому же результаты этого измерения вообще утеряны.
EndoSteel
Технический директор
Сообщения: 693
Зарегистрирован: 27 дек 2012, 21:04
Откуда: Москва

Re: Конфигурация выхлопного коллектора для Формулы Студент

Сообщение EndoSteel »

А замечательная книжка на бумаге или скан? А то я бы тоже почитал :).
Chromov113
Пилот
Сообщения: 22
Зарегистрирован: 11 май 2017, 20:34
Откуда: Москва, Россия - Кобург, Германия

Re: Конфигурация выхлопного коллектора для Формулы Студент

Сообщение Chromov113 »

EndoSteel писал(а):А замечательная книжка на бумаге или скан? А то я бы тоже почитал :).
На бумаге. Вот эта:
http://www.bentleypublishers.com/automo ... stems.html
Отзывы на амазоне на нее разные. Видимо, я ей не ограничусь.
Ответить