Профилирование торцевых окон трохоидной машины

Предложен метод профилирования торцевых окон трохоидных роторных машин по заданным геометрическим параметрам построения трохоиды и степени повышения давления газа. Областью его применения являются роторно-поршневые двигатели и трохоидные компрессоры и насосы. Верификация математической модели проведена на основе данных моделирования течения газа в трехмерной постановке в программном комплексе AVL Fire. Модель рабочего процесса трохоидной машины базируется на фундаментальных уравнениях количества движения, энергии, диффузии и неразрывности, записанных в форме Рейнольдса и дополненных моделью турбулентности k–?–f. Разработанный метод позволяет быстро оценить пропускную способность окон трохоидной роторной машины при меньших вычислительных ресурсах, чем в трехмерном расчете.

Литература

[1] Сухомлинов Р.М., Любинец В.Д., Автономова И.В. Классификация объемных ротационных компрессоров и анализ их схем. Цинтихимнефтемаш, 1974. 20 с.

[2] Бениович В.М., Аназиди Г.Д., Бойко А.М. Ротопоршневые двигатели. Москва, Машиностроение, 1968. 152 с.

[3] Сухомлинов Р.М., Кобзарь Н.Т., Нго К.Н. Геометрия и кинематика трохоидных роторно-поршневых машин. Изд-во Харьковского университета, 1973. с. 131–145.

[4] Yamamoto K. Rotary engine. Society of Automotive Engineers, 1981. 67 p.

[5] Hege J.B. The Wankel rotary engine. McFarland & Co, 2006. 174 p.

[6] Hoschek J. Uber Gleitkurven von Radlinien 2. Stufe. Math. Nachr., 1963, vol. 27, no. 4, pp. 1–8, doi: https://doi.org/10.1002/mana.19630270102

[7] Нго К.Н. Исследование торцевого распределения трохоидных роторных компрессоров. Дисс. … канд. тех. наук. Харьков, Харьковский политехнический институт, 1974. 221 с.

[8] AVL FIRE™. [сайт]. URL: https://www.avl.com/fire (дата обращения: 25.09.2021).

[9] Орлин А.С. Двухтактные быстроходные двигатели. Москва, Машгиз, 1947. 184 с.

[10] Орлин А.С. Процессы выхлопа и продувки в двухтакных быстроходных двигателях. Москва, Оборонгиз, 1940. 100 с.

[11] Орлин А.С. Расчет сечений органов распределения двухтактных быстроходных двигателей. Москва, Оборонгиз, 1939. 92 с.

[12] Finkelberg L., Kostuchenkov A., Zelentsov A. et al. Improvement of combustion process of spark-ignited aviation wankel engine. Energies, 2019, vol. 12, no. 12, art. 2292, doi: https://doi.org/10.3390/en12122292

[13] Кавтарадзе Р.З., Касько А.А., Зеленцов А.А. Расчетно-экспериментальное исследование рабочего процесса перспективного роторно-поршневого двигателя. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2022, № 4, с. 22–33, doi: http://dx.doi.org/10.18698/0536-1044-2022-4-23-33

[14] Poojitganont T., Izweik H.T., Berg H.P. The simulation of flow field inside the wankel combustion chamber. Proc. 20th Conf. of Mechanical Engineering Network of Thailand, 2006, 6 p.

[15] Костюченков А.Н., Зеленцов А.А., Семенов П.В. и др. Разработка односекционного роторно-поршневого двигателя-демонстратора на основе современной комплексной методики расчета. Вестник СГАУ, 2014, № 5–2, с. 173–181.