Способ определения технического состояния элемента системы выпуска

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 Н 5 6 01 М 15/ АНИЕ ИЗОБРЕТЕКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ И ТОР,В.турше- тояГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРВ 1474503, кл. 6 01 М 15/00, 1987,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЭЛЕМЕНТА СИСТЕМЫ ВЫПУСКА(57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при исследованиях и испытаниях систем выпускадвигателей внутреннего сгорания, Цельюизобретения является повышение точностиоценки технического состояния элементасистемы выпуска и определения его акустических характеристик, Цель достигается Изобретение относится к области машиностроения и может быть использованопри исследованиях и испытаниях системвыпуска двигателей внутреннего сгорания.Целью изобретения является повыние точности оценки технического сосния элемента системы выпуска,На чертеже дана схема установки дляреализации предлагаемого способа.Установка содержит двигатель 1 внутреннего сгорания, установленный на стенде(не показан), первый впускной трубопровод2, глушитель 3 (элемент системы выпуска),второй выпускной трубопровод 4, группудатчиков 5 измерения давления, установЖ 1672262 А 1 тем, что при прохождении через систему выпуска волн давления измеряют величины амплитуд давления в двух и более фиксированных точках и сдвиг фаэ давления между этими точками перед элементом системы выпуска, а также величины амплитуд давления в двух фиксированных точках и сдвиг фаз давления между этими точками за элементом системы выпуска, измеряют температуру и скорость потока на участках измерения давления до и после элемента системы, дополнительно измеряют сдвиг фаз давления между одной из фиксированных точек перед одной из фиксированных точек за элементом системы выпуска и по результатам измерений вычисляют комплексный коэффициент прохождения волн давления, характеризующий передаточную функцию элемента выпуска, а последнюю используют для оценки технического состояния элемента выпуска, 1 ил,ленных в точках б и 7 измерения давления, датчики 8 и 9 измерения скорости и температуры потока, установленные на первом впускном трубопроводе, группу датчиков 10 0 давления, установленных в точках 11 и 12 К) измерения давления, датчика 13 и 14 измерения скорости и температуры потока в выпускном трубопроводе.Точки 6 и 7 измерения давления взаимно смещены на расстояние а, точки 11 и 12 измерения давления - на расстояние Ь.Введем координату Х для впускного трубопровода, Х - О в точке 6 измерения давления; Х -1 - расстояние от точки 6 измерения давления до входного сечения элемента системы выпуска.Для второго выпускного трубопроводавведем координату Ч. У = О в точке 11 измерения давления У =- расстояние отточки 11 измерения давления до срезаконцевой трубы (плоскости отражения). У=- -гп - расстояние от точки 11 измерениядавления до выходного сечения элементасистемы.Способ осуществляют одновременнымизмерением амплитуд давления в точках 6 и7 измерения давления до элемента системыи в точках 11 и 12 измерения давленияпосле элемента системы выпуска и сдвигафаз давления между точками 6 и 7 до элемента и точками 11 и 12 после элементасистемы выпуска и дополнительно измеряют сдвиг фаэ давления между одной източек измерения давления до элемента(например, точкой 6) и одной из точек измерения давления после элемента системы выпуска (например, точкой 11), А такжес целью определения волновых чисел падающей, прошедшей и отраженной волндавления на участках измерения давления до (в точках 8 и 9) и после (в точках13 и 14) элемента системы выпуска измеряют скорости и температуру отработавших газов. По измеренным параметрамопределяю-, волновые числа падающей,прошедшей и отраженных волн давленияК 1 лг Кз. К 4:брЖотку данных проводят по следующей методике,Уравнения, . писывающие распределение давлений РХ) во впускном и Р(Ч) в выи;скном трубопроводах имеют вид Р 1 Х) Р (141(1- Х) 4 -1 К 2(1-Х. РМ- Р 2 "ЕККК ) 4. В,.-К 4(где Р 1 - ал,плитуда падающей на элемент волны давления;К 1- вол.овое число падающей на эле менты волнь;г - коэффициент отражения элемента системы выпуска;Кг - волновое число отраженной от элемента волны;Р 2 - амплитуда прошедшей через элемент волны давления;.Кз - волновое число прсшедшей через элеме.т волны давления:К - коэффициент отражения от ср"=за концевой трубы;Кд - волновое число волны, отраженной от среза концевой трубы,Решая уравнения (1) с использованием полученных результатов измерений амплитуд волн давления в точках 6 и 7, температур 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, опреде ляют значения Р 1 и Рг, т.е. амплитуд падающей и прошедшей через элемент волн давления, волновые числа волн давления перед элементом системы, волновые числа волн давления за элементом системы, коэф фициенты отражения элемента системы иплоскости отражения за элементом.Комплексный коэффициент прохождения определяют по соотношениюРг15 Тг 1(2)где Р 1 - комплексная амплитуда волны давления, падающей на элемент системы во впускном трубопроводе;Р 2 - комплексная амплитуда волны дав ления, прошедшей через элемент системы ввыпускном трубопроводе.Уравнение, описывающее комплекснуюамплитуду волны, прошедшую через элемент системы, имеет видРг - КР = К ек Р (з)гдеК - модуль коэффициента прохождения, равный отношению амплитуд прошедщшеи и падающей на элемент волн ЗО давленияк - фаза коэффициента прохождения, Давление во входном сечении элемента(Х = ) от падающей на элемент волны и давление в выходном сечении элемента (У = -в) от прошедшей через элемент волны давления и их связь через комплексный коэффициент прохождения с учетом выражений (1)-(3) принимает вид Р, Р,.е)к 1(1-х)Рг=рг е ч-,:кз( - ч)- р )кз( + а);Рг: К Р 1,-кз( + и- Ке ц Р е кз( + ) Тогда отношение комплексных амплитуд давлений, например, в точках 11 и 6 принимает вид- отношение амплитуд давлений1 и 6;Заказ 2831 Тираж 338 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "П, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 уВ,11 - измеренный сдвиг фаз давлений между точками 11 и б,Полученное выражение (7) представляет собой комплексное уравнение с неизвестной к, которое может быть решено стандартными методами с использованием известных величин волновых чисел во впускном и выпускном трубопроводах амплитуд давления падающей и прошедшей через элемент волн давления, коэффициентов отражения элемента системы и плоскости отражения за элементом системы. Таким образом, при определенных известными методами амплитудах, волновых числах волн давления во впускном и выпускном трубопроводах и коэффициентах отражения и дополнительным измерением сдвига фаэ давления умежду фиксированной точкой до элемента системы и фиксированной точкой после элемента системы определяют фазук комплексного коэффициента прохождения волн давления через элемент системы выпуска. По комплексному коэффициенту прохождения волн давления через элемент системы выпуска оценивают техническое состояние элемента системы выпуска и проводят настройку системы по фазовым характеристикам,Формула изобретения Способ определения технического состояния элемента системы выпуска двигателя внутреннего сгорания, заключающийся 5 в том, что измеряют амплитуды волн давления в двух и более фиксированных точках и сдвиг фаз давления между этими точками перед элементом системы выпуска и в двух и более фиксированных точках 10 за элементом системы выпуска двигателявнутреннего сгорания. по результатам измерения рассчитывают модуль коэффициента прохождения волн давления через элемент системы выпуска и по указанному 15 параметру определяют его техническое состояние, о т л и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения точности оценки технического состояния элемента системы выпуска, дополнительно измеряют сдвиг фаз 20 волн давления между одной из фиксированных точек перед и одной из фиксированных точек за элементом системы выпуска и используют измеренный параметр для определения комплексного коэффициента 25 прохождения волн давления, характеризующего передаточную функцию элемента систем ы в ы пус ка.