MÔ PHỎNG ĐẶC TÍNH NHIÊN LIỆU BẰNG PHẦN MỀM ESP VÀ ESPJAN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ -o0o - BÀI TẬP CÁ NHÂN MƠ PHỎNG ĐẶC TÍNH NHIÊN LIỆU BẰNG PHẦN MỀM ESP VÀ ESPJAN GVHD: PGS TS LÝ VĨNH ĐẠT SVTH: MSSV: LÂM GIA LINH 19145258 Khố: K19 Tp Hồ Chí Minh, 09 tháng 06 năm 2022 NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên sinh viên: Họ tên MSSV Lâm Gia Linh 19145258 I NHẬN XÉT Về hình thức trình bày Về nội dung (đánh giá chất lượng tập, ưu/khuyết điểm giá trị thực tiễn) II NHỮNG NỘI DUNG CẦN ĐIỀU CHỈNH, BỔ SUNG ………… ………… III ĐỀ NGHỊ VÀ ĐÁNH GIÁ Điểm đánh giá (theo thang điểm 10): ……………………………………………………………………………………… TP Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 06 năm 2022 Giảng viên hướng dẫn PGS.TS Lý Vĩnh Đạt MỤC LỤC CHƯƠNG THIẾT LẬP THÔNG SỐ CỦA CÁC NHIÊN LIỆU TRONG ESPJAN .1 CHƯƠNG 12 XUẤT CÁC ĐỒ THỊ LIÊN QUAN VÀ NHẬN XÉT SO SÁNH .12 I Giữ nguyên tốc độ động 2400 RPM thay đổi nhiên liệu vào 12 Đồ thị mức lượng (Energy Rate): .12 Đồ thị lưu lượng dòng chảy (Flowrate): 13 Đồ thị khối lượng (Masses): 15 Đồ thị áp suất (Pressure): 16 Đồ thị nhiệt độ (Temperature): 17 Đồ thị vận tốc (Velocity): 18 II Giữ nguyên nhiên liệu C7H16, thay đổi tốc độ động để so sánh (2400 RPM 4000 RPM) 19 Đồ thị mức lượng (Energy Rate): .19 Đồ thị lưu lượng dòng chảy (Flowrate): 20 Đồ thị khối lượng (Masses): 20 Đồ thị áp suất (Pressure): 21 Đồ thị nhiệt độ (Temperature): 21 Đồ thị vận tốc (Velocity): 22 CHƯƠNG 23 ĐỒ THỊ P-V 23 I Sử dụng nhiên liệu cố định C7H16, tốc độ động 2400 RPM so với tốc độ 4000 RPM 23 II Sử dụng nhiên liệu cố định C3H8, tốc độ động 2400 RPM so với tốc độ 4000 RPM 24 III.Tốc độ động cố định 2400 RPM, sử dụng nhiên liệu C3H8, C7H16, C2H4 25 IV.Tốc độ động cố định 4000 RPM, sử dụng nhiên liệu C3H8, C7H16, C2H4 25 MỤC LỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Lựa chọn chất phản ứng Hình 2: Xác định thành phần nhiên liệu .1 Hình 3: Thiết lập số mol chất phản ứng Hình 4: Lựa chọn chất sản phẩm Hình 5: Thiết lập áp suất cho sản phẩm chất phản ứng Hình 6: Thiết lập số vòng quay Hình 7: Nhập file “FUELC7H16.ESJ” vào ESP Hình 8: Chạy 1000 chu kỳ mà khơng có đầu để kiểm tra hội tụ Hình 9: Các giá trị Hình 10: Chọn lựa hình thức đầu .4 Hình 11: Xuất dạng đồ thị chu kỳ Hình 12: Xuất đồ thị P-V .5 Hình 13: Xuất file liệu cuối Hình 14: Lựa chọn chất phản ứng Hình 15: Xác định thành phần nhiên liệu .6 Hình 16: Thiết lập số mol chất phản ứng Hình 17: Lựa chọn thành phần sản phẩm .7 Hình 18: Thiết lập áp suất cho sản phẩm chất phản ứng Hình 19: Thiết lập số vịng quay Hình 20: Nhập file nhiên liệu từ ESPJAN Hình 21: Lưu file thiết lập Hình 22: Chạy 1000 chu kỳ mà khơng có đầu để kiểm tra hội tụ Hình 23: Các giá trị 10 Hình 24: Xuất dạng đồ thị ứng với chu kỳ 10 Hình 25: Xuất đồ thị P-V 11 Hình 26: So sánh đồ thị lượng (Energy Rate) C3H8 & C7H16 & C2H4 12 Hình 27: So sánh đồ thị lưu lượng dòng chảy C3H8 & C7H16 & C2H4 14 Hình 28: So sánh đồ thị khối lượng (Masses) C3H8 & C7H16 & C2H4 15 Hình 29: So sánh đồ thị áp suất (Pressure) C3H8 & C7H16 & C2H4 .16 Hình 30: So sánh đồ thị nhiệt độ (Temperature) C3H8 & C7H16 & C2H4 17 Hình 31: So sánh đồ thị vận tốc (Velocities) C3H8 & C7H16 & C2H4 18 Hình 32: So sánh đồ thị lượng C7H16 khác số vòng tua máy 19 Hình 33: So sánh đồ thị lưu lượng dòng chảy C7H16 khác số vòng tua máy 20 Hình 34: So sánh đồ thị khối lượng C7H16 khác số vòng tua máy .20 Hình 35: So sánh đồ thị áp suất C7H16 khác số vịng tua máy 21 Hình 36: So sánh đồ thị nhiệt độ C7H16 khác số vịng tua máy 21 Hình 37: So sánh đồ thị vận tốc C7H16 khác số vịng tua máy 22 Hình 38: Đồ thị P-V cố định nhiên liệu C7H16 thay đổi tốc độ xe 23 Hình 39: Đồ thị P-V cố định nhiên liệu C3H8 thay đổi tốc độ xe 24 Hình 40: Đồ thị P-V cố định 2400 RPM thay đổi nhiên liệu 25 Hình 41: Đồ thị P-V cố định 4000 RPM thay đổi nhiên liệu 25 CHƯƠNG THIẾT LẬP THÔNG SỐ CỦA CÁC NHIÊN LIỆU TRONG ESPJAN I NHIÊN LIỆU C7H16 CÁC BƯỚC CHỈNH Ở ESPJAN Hình 1: Lựa chọn chất phản ứng Hình 2: Xác định thành phần nhiên liệu Hình 3: Thiết lập số mol chất phản ứng Hình 4: Lựa chọn chất sản phẩm Hình 5: Thiết lập áp suất cho sản phẩm chất phản ứng CÁC BƯỚC CHỈNH Ở ESP Hình 6: Thiết lập số vịng quay Hình 7: Nhập file “FUELC7H16.ESJ” vào ESP Hình 8: Chạy 1000 chu kỳ mà khơng có đầu để kiểm tra hội tụ Hình 9: Các giá trị Hình 10: Chọn lựa hình thức đầu Hình 11: Xuất dạng đồ thị chu kỳ Hình 12: Xuất đồ thị P-V  Năng lượng truyền tới piston: Tăng hành trình đốt giảm dần hành trình đốt sinh lượng  Mức lượng tích lũy xylanh: Mất hành trình đốt xả, sau tăng lại hành trình nạp  Mức lượng vào thơng qua van nạp: Tăng van nạp mở  Mức lượng thông qua van xả: Tăng van xả mở So sánh: Ta thấy đường màu đỏ (nhiệt truyền tới nước làm mát) nhiên liệu C2H4 lớn nhiên liệu C3H8 & C7H16 lại đường khác gần tương đương Đồ thị lưu lượng dịng chảy (Flowrate): Hình 27: So sánh đồ thị lưu lượng dòng chảy C3H8 & C7H16 & C2H4 Nhận xét:  Ta thấy thay đổi nhiên liệu khơng ảnh hưởng nhiều đến thay 14 đổi giá trị biểu đồ lưu lượng dòng chảy  Tỷ lệ đốt: Tăng hành trình đốt  Tỉ lệ tích lũy chất phản ứng xylanh: Mất hành trình đốt  Tỉ lệ tích lũy sản phẩm xylanh: Tăng lên hành trình đốt hành trình xả (Chất phản ứng sinh sản phẩm)  Tỉ lệ lưu lượng khối lượng vào thông qua van nạp: Tăng van nạp mở  Tỉ lệ lưu lượng khối lượng vào thông qua van xả: Tăng van xả mở So sánh: Ta thấy đường màu đỏ (tỷ lệ cháy), màu xanh (tỷ lệ tích lũy chất phản ứng xylanh) màu lam (tỷ lệ tích lũy chất sản phẩm xylanh) nhiên liệu C2H4 có giá trị đạt cực đại cực tiểu lớn nhiên liệu C7H16 C3H8 Đồ thị khối lượng (Masses): 15 xét: Nhận Hình 28: So sánh đồ thị khối lượng (Masses) C3H8 & C7H16 & C2H4  Việc thay đổi nhiên liệu có ảnh hưởng tương đối đến khối lượng động đốt  Khối lượng khí cháy khối lượng khí sót: Tăng khoảng thời gian đầu trình đốt sau giảm chuyển hết thành lượng  Khối lượng chất phản ứng xylanh: Tăng hành trình nạp giảm dần đốt  Khối lượng sản phẩm xylanh: Tăng sau hành trình đốt, sau giảm dần bị thải ngồi So sánh: Ta thấy đồ thị ba nhiên liệu tương đương Đồ thị áp suất (Pressure): 16 Hình 29: So sánh đồ thị áp suất (Pressure) C3H8 & C7H16 & C2H4 Nhận xét:  Thay đổi nhiên liệu có ảnh hưởng đến áp suất động  Áp suất mơi trường ngồi vào: Luôn mức cố định (do thiết lập)  Áp suất xy lanh: Tăng trình nén giảm dần trình nổ So sánh: Ta thấy đường màu đen đồ thị nhiên liệu C7H16 có giá trị đạt cực đại cao nhiều so với nhiên liệu C2H4 C3H8 17 Đồ thị nhiệt độ (Temperature): 18 Hình 30: So sánh đồ thị nhiệt độ (Temperature) C3H8 & C7H16 & C2H4 Nhận xét:  Việc thay đổi nhiên liệu có ảnh hưởng tương đối đến đồ thị nhiệt độ  Nhiệt độ khí cháy khí sót: Tăng giai đoạn đầu trình đốt giảm dần đi, van thải mở tốc nhiệt độ giảm xuống nhiều van nạp thải mở, nhiệt độ giảm phần đáng kể (do có trao đổi với mơi trường bên ngồi)  Nhiệt độ khí vào từ mơi trường ngồi nhiệt độ hỗn hợp xả: Luôn giữ mức cố định So sánh: Ta thấy đồ thị nhiệt độ đường hai nhiên liệu C3H8 C7H16 gần tương đương Nhưng đồ thị C2H4 có giá trị đạt cực đại cực tiểu nhỏ hai nhiên liệu C3H8 C7H16 19 Đồ thị vận tốc (Velocity): Hình 31: So sánh đồ thị vận tốc (Velocities) C3H8 & C7H16 & C2H4 Nhận xét:  Việc thay đổi nhiên liệu có ảnh hưởng tương đối đến giá trị vận tốc động  Tốc độ dịng chảy thơng qua van xả: Tăng mạnh thời điểm van xả mở, sau giảm mạnh tăng lại dần giảm van xả đóng, thời điểm lại  Tốc độ dịng chảy vào thơng qua van nạp: Tăng van nạp mở sau giảm dần, sau tăng van nạp đóng  Tốc độ lửa: Tốc độ lửa lan bắt đầu tăng lên nhanh thời điểm đánh lửa sớm giảm dần sau qua ĐCT  Tốc độ chảy rối vùng không cháy: Bắt đầu tăng van nạp mở sau 20 giảm dần tăng lại van nạp đóng, sau lại giảm dần So sánh: Có thể thấy ba đồ thị vận tốc ba nhiên liệu có giá trị gần giống II Giữ nguyên nhiên liệu C7H16, thay đổi tốc độ động để so sánh (2400 RPM 4000 RPM) Đồ thị mức lượng (Energy Rate): Hình 32: So sánh đồ thị lượng C7H16 khác số vòng tua máy So sánh: Ta thấy trường hợp 4000 RPM giá trị lớn trường hợp 2400 RPM 21 Đồ thị lưu lượng dòng chảy (Flowrate): Hình 33: So sánh đồ thị lưu lượng dịng chảy C7H16 khác số vòng tua máy So sánh: Ta thấy trường hợp 4000 RPM giá trị lớn trường hợp 2400 RPM Đồ thị khối lượng (Masses): 22 Hình 34: So sánh đồ thị khối lượng C7H16 khác số vòng tua máy So sánh: Ta thấy trường hợp 2400 RPM giá trị lớn trường hợp 4000 RPM Đồ thị áp suất (Pressure): Hình 35: So sánh đồ thị áp suất C7H16 khác số vòng tua máy So sánh: Ta thấy trường hợp 2400 RPM giá trị lớn trường hợp 4000 RPM Đồ thị nhiệt độ (Temperature): 23 Hình 36: So sánh đồ thị nhiệt độ C7H16 khác số vòng tua máy So sánh: Ta thấy trường hợp 4000 RPM giá trị gần trường hợp 2400 RPM Đồ thị vận tốc (Velocity): Hình 37: So sánh đồ thị vận tốc C7H16 khác số vòng tua máy So sánh: Ta thấy đường màu đỏ (vận tốc dòng xupap thải) trường hợp 4000 RPM giảm dần khoảng 100 đến 300, từ kéo theo đồ thị khác thay đổi 24 CHƯƠNG ĐỒ THỊ P-V I Sử dụng nhiên liệu cố định C7H16, tốc độ động 2400 RPM so với tốc độ 4000 RPM Hình 38: Đồ thị P-V cố định nhiên liệu C7H16 thay đổi tốc độ xe Kết mô động dùng nhiên liệu C7H16, tốc độ động 2400 RPM Kết mô động dùng nhiên liệu C7H16, tốc độ động 4000 RPM 25 Nhận xét: Khi tăng tốc độ động loại nhiên liệu, ta thấy áp suất cuối trình nén động giảm xuống II Sử dụng nhiên liệu cố định C3H8, tốc độ động 2400 RPM so với tốc độ 4000 RPM Hình 39: Đồ thị P-V cố định nhiên liệu C3H8 thay đổi tốc độ xe Kết mô động dùng nhiên liệu C3H8, tốc độ động 2400 RPM 26 Kết mô động dùng nhiên liệu C3H8, tốc độ động 4000 RPM Nhận xét: Khi tăng tốc độ động loại nhiên liệu, ta thấy áp suất cuối trình nén động giảm xuống III C2H4 Tốc độ động cố định 2400 RPM, sử dụng nhiên liệu C3H8, C7H16, Hình 40: Đồ thị P-V cố định 2400 RPM thay đổi nhiên liệu IV C2H4 Tốc độ động cố định 4000 RPM, sử dụng nhiên liệu C3H8, C7H16, 27 Hình 41: Đồ thị P-V cố định 4000 RPM thay đổi nhiên liệu 28 ... đổi nhiên liệu 25 CHƯƠNG THIẾT LẬP THÔNG SỐ CỦA CÁC NHIÊN LIỆU TRONG ESPJAN I NHIÊN LIỆU C7H16 CÁC BƯỚC CHỈNH Ở ESPJAN Hình 1: Lựa chọn chất phản ứng Hình 2: Xác định thành phần nhiên liệu. .. nhiên liệu C3H8 thay đổi tốc độ xe Kết mô động dùng nhiên liệu C3H8, tốc độ động 2400 RPM 26 Kết mô động dùng nhiên liệu C3H8, tốc độ động 4000 RPM Nhận xét: Khi tăng tốc độ động loại nhiên liệu, ... THÔNG SỐ CỦA CÁC NHIÊN LIỆU TRONG ESPJAN .1 CHƯƠNG 12 XUẤT CÁC ĐỒ THỊ LIÊN QUAN VÀ NHẬN XÉT SO SÁNH .12 I Giữ nguyên tốc độ động 2400 RPM thay đổi nhiên liệu vào 12 Đồ thị