Cтраница 48 из 129
2. Турбулентность. Это очень сложное явление, особенности проявления которого в двигателях лишь только-только начинают проясняться. До недавнего времени исследователи наблюдали его, фиксируя флуктуации скорости газа, но не измеряя их, хотя шлирен-метод фотографирования существенно способствовал расширению познаний о турбулентности.
Термоанемометрия способствовала значительному продвижению исследований турбулентности в двигателях, приводимых в движение от другого двигателя, как с искровым зажиганием, так и в дизельных, но не позволяла исследовать работающие двигатели.
Измерение скорости лазером возможно в горящих газах, но при этом нужны окна — одно при использовании метода отраженного луча и два при использовании метода прямого луча — в корпусе двигателя, установить которые в современных двигателях с высокой степенью сжатия практически невозможно.
Идея о том, что интенсивность турбулентности и ее масштаб следует изменять в процессе сгорания, возникла у Рикардо, когда он создавал одну из последних версий «турбулентной» камеры сгорания, названной амортизирующей камерой сгорания. Возникновение турбулентности приводило к нарушениям процесса воспламенения у свечи зажигания; уменьшая размеры заполненного газом объема под свечой зажигания, он добивался устойчивости распространения пламени.
Проводя исследования на машине быстрого сжатия, Мейтканас показал, что ядро пламени остается в искровом промежутке и гаснет лишь в камере сгорания с неподвижной смесью. При очень сильной турбулентности, особенно в бедных смесях, ядро пламени начинает расширяться, но затем гаснет. Даже при оптимальной турбулентности около 30 % продолжительности всего процесса сгорания уходит на формирование фронта пламени. Эта очень важная фаза процесса еще плохо изучена, так же как и влияние турбулентности (если оно есть) на поведение слоя последней части заряда.
|