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* * 第3章 进排气系统中的热力过程计算 3.1概述 3.2排气管中的热力过程 3.3进气管中的热力过程 3.4中冷器的计算 3.1概述 进气管子系统： 排气管子系统： （进气总管、进气歧管、进气道） （排气道、排气歧管、排气总管、涡轮进气涡壳） 实际的进排气过程：不稳定的流动过程。 1.压气机，2.进气管，3.气缸， 4.排气管，5.涡轮，6.中冷器 定压增压系统 脉冲增压系统 进排气系统的计算通常采用的计算模型： 1.充满-排空法（或称容积法） 将不稳定流动过程简化为准稳定流动，只考虑状态参数随时间的变化 2.特征线法（目前已不常用） 将不稳定流动过程简化为非定常一维流动，状态参数随时间和地点变化 3.有限体积法（GT-POWER采用） 将不稳定流动过程简化为非定常一维流动，状态参数随时间和地点变化 3.2排气系统内的热力过程计算（容积法） 3.2.1容积法基本假设： 2.排气管中的状态参数值随时间t（或曲轴转角φ）变化，在足够小的时间步长内，把排气管的不稳定流动简化为准稳定流动，把排气过程视为排气对容积为V3的容器准稳定流入和排出的过程。 1.排气管容积V3不变， V3=排气道容积+排气歧管容积+排气总管容积+涡轮进气涡壳容积 3.排气从气缸经排气阀流入排气管，总是有n个气缸依次流入同一根排气管。 4.实际排气成分变化很小，假定排气过程排气成分不变。 5.排气的气体常数变化很小，故去R3=常数。 6.排气管内，排气不对外做功。 3.2.2排气管内的基本微分方程 1）能量守恒方程 2）质量守恒方程 3）状态方程 排气系统的散热， 排气系统的进气， 流出排气系统的质量变化率。 若为非增压柴油机： 若为增压柴油机： 3.2.3排气系统中的散热 3.2.4排气平均温度 柴油机重要参数之一。 非增压柴油机：反应热负荷的大小。 增压柴油机：根据排气温度计算排气能量。 1）时间平均值 2）能量平均值 3）热电偶平均值 3.3进气管中的热力过程 稳定工况下，进气管中压力一般是为常数。 增压柴油机要考虑进气压力波的影响。 过渡工况，进气容积对发动机瞬态特性有延迟作用，因此要考虑进气系统中状态随时间变化。 3）能量守恒方程 1）质量守恒方程 2）状态方程 3.4中冷器的计算 1）质量守恒方程 2）能量平衡方程 当量平均温度。 由热量平衡得： 两者相减得：
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