エンジン吸気弁の瞬時流量係数に関する基礎的研究

发动机进气门瞬时流量系数的基础研究

• 批准号: 06650222
• 负责人: 佐野 勝志
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Shizuoka Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06650222/
• 关键词: 脈動流; 非定常流; 流量係数; 吸気弁; 速度分布; 乱流

内半径a=25mm,曲率半径比R/a=5.0(R:曲率半径)の曲がり管下流に取り付けた円すい弁を往復運動させて開口面積を変えることにより流れに脈動を与え,このときの管内の速度分布,壁面静圧分布および弁前後の差圧を測定した。作動流体として空気を用い,流量変動の周波数を5〜30Hz,弁リフトxを(1.75〜14.32)mm[ウォマスリ-数=36.1〜88.5,ストローハル数=(0.68〜4.06)×10^<-3>]の範囲で変え,時間平均軸レイノルズ数は3×10^4の一定値に保った。流速の測定にはレーザ流速計および熱線流速計を,圧力の測定には半導体圧力変換器を使用し,瞬時の流量は曲がり管上流に設けた直管内の速度分布を積分して求めた。以上より,つぎの結果が得られた。(1)曲がり管入口と出口(弁入口)の圧力差に対する流量の位相遅れは周波数の増加とともに増大するが,十分発達した流れに対する値より小さい。(2)周波数の増大とともに,曲がり内側の領域の軸速度に強い非定常性が現れる。(3)本実験範囲内(周波数30Hz以下)では,Re(x/2a)^3>3における流量係数は,弁静止時における値とほぼ一致する。Re(x/2a)^3<3においては弁静止時より小さな値が得られた。その原因として,流れの非定常性も考えられるが,この場合の弁開口面積は非常に小さいので実験装置製作精度に基づく開口面積誤差の影響の可能性もありさらに検討が必要である。

With an inner radius of a=25mm and a radius of curvature ratio of R/a=5.0(R: radius of curvature), the curve in the downstream flow of the pipe moves back and forth and the opening area changes. As the flow pulsates, the velocity distribution in the pipe, the wall static pressure distribution, and the differential pressure before and after the pipe are measured. When the actuating fluid is in use, the frequency of flow rate variation is 5 ~ 30Hz, the frequency x is (1.75 ~ 14.32)mm, the frequency x is (36.1 ~ 88.5) mm, the frequency x is (0.68 ~ 4.06)×10^<-3>, and the frequency x is (3× 10 ^4) mm. The measurement of flow velocity is based on the use of a semiconductor pressure transducer and the integration of the velocity distribution in a straight pipe. The above is the result of the above. (1)The pressure difference between the inlet and outlet of the pipe increases the phase of the flow rate and the number of cycles. (2)The number of cycles increases, and the axial velocity in the inner region of the curve increases. (3)In this case,Re(x/2a)^3&gt;3 is the same as Re(x/2a)^3 when the frequency is less than 30Hz. Re(x/2a)^3&lt;3 The reason for this is that the flow is unsteady. In this case, the opening area is very small, and the possibility of the influence of the opening area error on the accuracy of the device manufacturing is necessary.

项目成果

佐野勝志,菊山功嗣,小池建司,大石俊弥: "90°ベンド内の脈動流れ(未発達の流れが流入する場合)" 日本機械学会論文集 B編. 掲載予定. (1995)

Katsushi Sano、Koji Kikuyama、Kenji Koike、Toshiya Oishi：“90° 弯曲处的脉动流（当未发展的流流入时）” 日本机械工程师学会会刊，B 卷。预定出版（1995 年）