Способ определения акустических характеристик элементов системы выпуска двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1988 года по МПК G01L23/22 

со.

-sj

о о: ;о

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при исследованиях и доводке систем выпуска двигателей внутреннего его- рания.

Целью изобретения является повышение точности определения акустических характеристик систем выпуска.

Цель достигается тем, что при осу- ществлении способа определения акустических характеристик элементов системы выпуска двигателя внутреннего сгорания измеряют мгновенные давления газов перед элементом и за ним при прохождении через систему волн давнения, причем измерения проводят в двух точках перед элементом системы и в двух точках за элементом системы, взаимно смещенных на заданное расстояние вдоль газового потока, и дополнительно измеряют среднюю температуру и скорость газового потока в системе между первыми двумя и вторыми двумя точками.

На чертеже показана схема установки для осуществления способа.

Установка содержит двигатель 1 внутреннего сгорания, установленный на стенде 2, первьш вьшускной трубо- провод 3, глушитель (элемент системы) А, второй выпускной трубопровод 5, 6 и 7 замера, датчики 8-11 давления, точки 12 и 13 замера, датчики 14 и 15 температуры и датчики 16 и 17 скорости газового потока.

Способ осуществляется следующим образом.

В точках 6 и 7 замера выпускного трубопровода 3 перед глушителем 4 устанавливают датчики 8 и 9 давления Такие же Датчики 10 и 11 давления устанавливают в точках 12 и 13 замера вьшускного . трубопровода 5 за глушителем 4. Точки 6и7, 12и13 замеров взаимно смещены на заданное расстояние а и b вдоль газового потока в вьшускных трубопроводах. Расстояния а и b могут быть одинаковыми .

Кроме того, в вьшускных трубопроводах 3 и 5 между первыми двумя точками 6 и 7 замера и вторыми двумя точками 12 и 13 замера устанавливают датчики 14 и 15 температуры и датчи- ки 16 и 17 скорости газового потока. Датчики соединяют с регистрирующей аппаратурой (на чертеже не показана) Между датчиками давления и регистрирующей аппаратурой устанавливают перенастраиваемые узкополосные фильтры (на чертеже не показаны), позволяющие регистрировать колебания, частота которых существенно ниже первой критической частоты соответствующего трубопровода.

При работе двигатет1я измеряют мгновенные давления р в точках замера 6, 7 и 12, 13, а также температуру и скорость газового потока между точками замера 6, 7 и 12, 13. Обработку . полученных данных производят следующим образом.

Зная газовую постоянную отработавших газов, по измеренной температуре рассчитывают скорость звука в них: с, - перед элементом и с за элементом системы. С учетом скорости звука по замеренным скоростям газового потока V, перед элементом системы и Vj за элементом системы рассчитывают волновые числа падающей и отраженной волн перед элементом системы и за ним (соответственно К,, К и К , К ) по формулам

. ., . jTf .

c.+v, 2. c,-v, 2 irf

К

Co-v,

Коэффициенты отражения г,, r, a также амплитуды давлений падающей волны в точках 6 и 7 замера определяют, решая две системы уравнений:

-ik е

-1 И

- f у

+г, е

;к (е-а)

;

ri.h.

,3 Р,

;к«(е-а1

,, .п.(е-«1 ,

где р, р, р, и p,j - измеренные мгновенные давления; 1 - произвольное расчетное расстояние, выбираемое в пределах 0,3...0,9 длины волны.

Полученные значения давлений р, Р, и г, , г позволяют рассчитать амплитуду отраженной волны и сдвиг фаз между падающей и отраженной волнами, которые определяют характеристики элементов системы.

Способ позволяет повысить достоверность результатов определения акустических характеристик элементов системы вьтуска и, как результат, оценить влияние конструкции и параметров элементов системы вьшуска на акустические свойства выпускных систем.

Формула изобретения

Способ определения акустических характеристик элементов системы выпуска двигателя внутреннего сгорания заключающийся в измерении мгновенного давления газов перед элементом системы и за ним при прохождении через систему волн давления с последующей обработкой полученных данных, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, измерения производят на работающем двигателе перед и за элементом системы, причем измерения и перед, и за элементом системы производят в двух точках, взаимно смещенных на заданное расстояние вдоль газового потока, и дополнительно замеряют среднюю температуру и среднюю скорость газового потока между этими двумя точками перед и за ; лементом системы.

Изобретение позволяет повысить точность определения акустических характеристик систем выпуска. В точках 6 и 7 замера выпускного трубопровода 3 перед глушителем 4 устанавливают датчики 8 и 9 давления. Такие же датчики 10 и 11 устанавливают в точках 12 и 13 замера выпускного трубопровода 5 за глушителем 4. Точки 6 и 7, 12 и 13 взаимно смещены на заданные расстояния а и b вдоль газового потока в выпускных трубопроводах. Между точками 6 и 7, 12 и 13 устанавливают датчики 14, 15 и 16, 17 т-ры и скорости газового потока. Измеряют мгновенные давления т-ры и скорости газов перед элементом и затем при прохождении через систему волн давления. Обработку данных производят по определенной методике. Исходя из полученных результатов, можно рассчитать амплитуду отраженной волны и сдвиг фаз между падающей и отраженной волнами, которые определяют характеристики элементов системы, 1 ил. (t (Л