Разработка метода и комплекса экспресс регистрации дисперсного состава потока распыленной жидкости

Клочков, Алексей Викторович

Разработка метода и комплекса экспресс регистрации дисперсного состава потока распыленной жидкости тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.01 ВАК РФ

Клочков, Алексей Викторович АВТОР

кандидата технических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Барнаул МЕСТО ЗАЩИТЫ

2005 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.01 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Разработка метода и комплекса экспресс регистрации дисперсного состава потока распыленной жидкости»

Автореферат диссертации на тему "Разработка метода и комплекса экспресс регистрации дисперсного состава потока распыленной жидкости"

На правах рукописи

Клочков Алексей Викторович

РАЗРАБОТКА МЕТОДА И КОМПЛЕКСА ЭКСПРЕСС РЕГИСТРАЦИИ ДИСПЕРСНОГО СОСТАВА ПОТОКА РАСПЫЛЕННОЙ ЖИДКОСТИ

01 04 01 - Приборы и методы экспериментальной физики

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Барнаул 2005

Работа выполнена в Алтайском государственном техническом университете им. И И Ползунова

Научный руководитель- Заслуженный деятель науки РФ

доктор физико-математических наук, профессор Евстигнеев В. В

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Букатый В.И. кандидат технических наук, доцент Кулманаков С.П

Ведущая организация' Институт водных и экологических

проблем СО РАН

Защита диссертации состоится « 27 » декабря 2005 г. в 14.00 ч. в конф. зале на заседании диссертационного совета Д 212.004.06, действующего при Алтайском государственном техническом университете им. И. И. Ползунова, по адресу: 656038, г. Барнаул, пр. Ленина 46.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Алтайского государственного технического университета им. И. И. Ползунова.

Автореферат разослан « 25 » ноября 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета 2

С П. Пронин

шл.

2 25Ш

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Прогресс науки и техники невозможен без разработки и внедрения в производство новых технологий и автоматизированных комплексов на их основе.

Применение новых скоростных методов оптической регистрации и цифровой обработки параметров импульсных дисперсных потоков позволяет выявлять статистически обусловленную взаимосвязь между получаемыми данными и основными показателями технологического процесса. Оптическая бесконтактная диагностика дисперсных потоков с помощью фотодиодных структур и микропроцессорных систем регистрации и управления, позволяет регистрировать с требуемым пространственно-временным разрешением в масштабе реального времени в нестационарных полидисперсных потоках.

Непрерывное повышение экологических и экономических требований к современным двигателям внутреннего сгорания и стремительное развитие электронных технологий предопределяет разработку новых методик определения параметров нестационарных импульсных процессов распыливания жидкого топлива. Технологические процессы распыливания в машиностроении и других производственных отраслях предъявляют все новые требования к внедряемым средствам измерения параметров изготавливаемых изделий

Аналитическое исследование данной задачи в общем виде в настоящее время не представляется возможным, а экспериментальное изучение процессов дизельного смесеобразования исключительно затруднено ввиду их нестационарности и быстротечности. Однако неоднократно принимались попытки аналитически исследовать данную проблему в общем виде: работы Б.В. Раушенбаха, Г.Н. Абрамовича, A.C. Лынгевского, Авторы использовали некоторые упрощения и допущения, приводящие к искажению объекта и результатов исследований, но внесли неоценимый вклад, необходимый для построения физической картины и понимания сути протекающих явлений и установления их взаимосвязи.

Таким образом, актуальность темы, с одной стороны, обусловлена потребностью производства в автоматизации оперативного определения и наблюдения за основными параметрами дисперсных потоков, а с другой стороны, неразвитым состоянием в области решения прикладных задач экспрессной диагностики дисперсных систем.

Исследования по литературным источникам отечественной и зарубежной научно-технической информации подтверждают перспективность совершенствования оптических методов контроля и регистрации параметров полидисперсных потоков Выбранные направления исследований обеспечивают решение задачи определения дисперсного состава распыленной жидкости и позволяют разрабатывать и создавать методики и устройства регистрации характеристик дисперсных потоков, учитывающие их особенности и свойства

Цель работы

Разработка физического метода и экспериментального комплекса для определения дисперсного состава струи распыленной жидкости в масштабе реального времени.

Для достижения поставленной цели решались следующие задами:

1. Аналитическое обоснование предлагаемого метода определения дисперсного состава импульсного потока распыленной жидкости, основанного на аэродинамическом сепарировании по фракциям капель распыленного топлива.

2. Разработка и создание экспериментального комплекса оптической регистрации дисперсных параметров топливных потоков распыленной жидкости в масштабе реального времени с техническими характеристиками, соответствующими заданным условиям измерений.

3. Исследование влияния интенсификации давления впрыска топлива на скорость топливовоздушной струи.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработан способ определения дисперсного состава капель струи распыленной жидкости.

2 Обоснована и экспериментально подтверждена методика определения дисперсного состава импульсного потока распыленного топлива, заключающаяся в аэродинамической сепарации капель топлива по размерам и оптической регистрации относительной массы капель в заданных оптических сечениях.

3. Разработан и создан комплекс оптической регистрации дисперсного состава импульсного потока распыленного топлива, реализующий предложенный способ в режиме реального времени.

4. С использованием экспериментального стенда подтверждена квазилинейная зависимость скорости фронта струи распыленного топлива от давления впрыска топлива в топливопроводе дизеля. Полученная зависимость согласуется с теоретической моделью и используется при определении размера капель в выбранном оптическом сечении в режиме реального времени.

Методы исследования, примененные в работе.

В данной диссертационной работе применяется теория прохождения световой волны через поток дисперсных частиц, теория распыления жидкостей, струйных течений, а так же математическое решение задачи аэродинамического взаимодействия частиц распыленной жидкости с набегающим воздушным потоком, проводилась статистическая обработка регистрируемых экспериментальных данных.

На всех этапах работы происходило сопоставление полученных экспериментальных результатов с теоретическими либо литературными данными.

Практическая ценность работы

Результаты исследования качества распыливания топлива дизельными форсунками и сопоставление их с техническими характеристиками топливоподающей аппаратуры дают возможность выявить оптимальные технические решения при изготовлении распылителей, а также определить оптимальный режим работы системы топливоподачи Результаты проведенных исследований применимы в двигателестроении, распыливании химических веществ, сушке, окраске и т. д.

Разработанный экспериментальный стенд регистрации дисперсности топливных потоков позволяет решать в режиме реального времени важную проблему получения гистограммы дисперсного состава топливной струи, а так же сортировки распылителей по группам качества путем сопоставления их с ранее установленными эталонными параметрами.

Реализация результатов работы.

Разработанный в ходе выполнения диссертационной работы метод получил экспериментальное подтверждение на созданном комплексе определения дисперсности струи распыленного топлива.

Методика определения скорости топливной струи в зависимости от давления в трубопроводе топливной аппаратуры была внедрена на ООО «Алтайский завод прецизионных изделий». На ОАО «Барнаульский завод геофизической аппаратуры» использована методика расчета относительной массы вещества дисперсной среды, разработанная в процессе диссертационных исследований. Результаты, полученные на экспериментальном стенде, демонстрировались на научно-технических выставках и конференциях.

На защиту выносятся следующие положения диссертации-

1. Способ определения дисперсного состава струи распыленной жидкости по регистрируемой относительной интенсивности световых лучей, направленных параллельно друг другу, перпендикулярно к траекториям полета капель, при этом ось струи жидкости, направляют горизонтально над плоскостью световых лучей и по всей длине струи перпендикулярно световым лучам направляют поток воздуха с постоянной скоростью.

2. Математическая модель определения дисперсного состава струи путем расчета пространственных координат источников и приемников оптического излучения и траекторий полета капель заданных размеров, находящихся в струе распыленной жидкости, под воздействием нормально направленного потока воздуха

3. Методика определения скорости и размера капель топливной струи в заданном сечении по регистрируемому изменению давления впрыска топлива в реальном масштабе времени.

Публикации.

По материалам выполненных в диссертации исследований опубликовано 14 печатных работ, подана заявка на способ определения дисперсного состава капель струи распыленной жидкости.

Апробация работы.

Материалы и результаты исследований по теме диссертационной работы обсуждались и докладывались на Южно-Сибирском физическом семинаре (АлтГТУ) в 2003-2005 гг., а также на следующих республиканских и международных конференциях: «Молодежь - Барнаулу» (Барнаул. 2002. 2005 г г.); 1-й Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Барнаул 2003 г), XX Международном семинаре по струйным, отрывным и нестационарным течениям (г. С-Пб, 2004 г), 5-й Международной научно-технической конференции «Измерение, контроль, информатизация» (Барнаул 2004 г.); IX Международном конгрессе двигателестроителей (Украина, г. Харьков, 2004 г); Международных научно-практических конференциях «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири» (СИБРЕСУРС-10-2004 г. Новосибирск, СИБРЕСУРС-11-2005 г. Барнаул).

Исследования по теме диссертации выполнены при финансовой поддержке Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (Государственный контракт № 3573р/6027).

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения. 4 глав, заключения, списка литературы и приложения Работа изложена на 133 страницах машинописного текста, содержит 32 рисунка, 6 таблиц, список литературы из 126 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность, научная и практическая значимость проблемы, сформулированы цель работы и ее научная новизна, изложены основные выносимые на защиту положения, приведена краткая характеристика работы.

В первой главе диссертационной работы изложено современное состояние теоретических и практических решений проблемы нахождения функции распределения частиц по размерам в дисперсных средах оптическими методами. Рассмотрены современные методы определения дисперсности частиц в конденсированной фазе дисперсных потоков распыливания топлива. Приводятся физическая постановка задачи и основные параметры дисперсных потоков распыливания жидкости и в частности жидкого топлива.

Проведен анализ методов и средств регистрации параметров и функций распределения по размерам и показана незавершенность изучения поставленной задачи.

Во второй главе приведена математическая модель разработанного метода исследования дисперсности потоков распыленного топлива, использующего аэродинамическую сепарацию частиц по размерам 6

При разработке математической модели были приняты некоторые допущения, обоснованные в диссертационной работе и реализуемые при проведении экспериментальных исследованиях Предполагалось, что: температура в газовом потоке постоянна;

вес капли пренебрежимо мал по сравнению с другими действующими силами;

различные п\льсации в потоке, например, турбулентность не оказывают решающего воздействия на траектории частиц; в процессе движения в газовой среде дробления капель не происходит;

под воздействием аэродинамических сил капли не деформируются и сохраняют сферическую форму.

При проведении исследований, воздействию сепарирующего воздушного потока подвергается основной участок струи распыленной жидкости. Для капель топлива движущихся в основном участке \¥е<12 и Яе<10. поэтому представленные выше допущения являются корректными.

Изучение движения капли в газовой среде базируется на уравнении движения центра масс капли, представляемой в виде твердого шара, которое записывается в виде:

еШ - -

т~л = ст+ со"

где V - скорость капли, Рст - сила Стокса, Рсоп - сила сопротивления среды, т -масса капли, / - время. Математическая постановка задачи представлена на рис 1.

Решение уравнения (1) приводит к следующему выражению:

дг(%) = — 1п(1 + и0со$ оа ), (2)

кх

у(1) = Ш + (С0-уПа)(е->*-1), (3)

к2

, 3 Сх

где к 1=- — 8 ж

Рг

к, =

18 т]г 4 ¿V'2

г - радиус капель, - плотность

плотность воздуха, сх - коэффициент

распыленной жидкости, рг сопротивления капли, а - корневой угол струи, \>0 начальная скорость капель, £у - скорость воздушного потока.

Путем математического моделирования рассчитывались траектории капель жидкости в зависимости от диаметра и угла распыливания частиц (рис. 2). Траектории капель жидкости в зависимости от их диаметра представлены на рис.3.

Рис. 2. Траектории капель жидкости в

зависимости от диаметра и угла распыливания. Корневой угол а = 30°, скорость воздушного потока со = 2 м/с.

Рис. 3 Траектории капель жидкости в зависимости от диаметра. Скорость капель у0 = 30 м/с, скорость воздушного потока со = 1м/с.

С помощью предложенной математической модели рассчитано оптимальное расположение оптических сечений для определения плотности потока частиц различных фракций. Определена методическая погрешность измерения количества частиц, которая составила 5%.

На основании закона Бугера проведено математическое обоснование возможности применения оптического излучения для определения относительных масс частиц распыленного топлива в потоке, пересекающих измерительные сечения. При распространении пучка электромагнитного излучения (света) в слое частиц распыленной жидкости протяженностью АН его мощность на выходе изменяется в соответствии

Р = Р0 ехр{-аЛН } , (4)

где а - объемный коэффициент ослабления излучения в расчете на единицу объема Г. а = 8пс' здесь с' - концентрация капель в единице объема, -эффективное поперечное сечение ослабления или сечение экстинкции одной

частицы. Сечение экстинкции в расчете на единицу массы частиц а)И = , где

тп

mq - масса капель Объемный коэффициент ослабления в расчете на единицу

объема а - ~ = c'Su . Таким образом, а в законе Бугера (4) примет вид

т с'S,

а = —2-= атса, (5)

где са - массовая концентрация частиц, меняющаяся с течением времени t Интенсивность частиц в /-том сечении, пролетевших через V за минимальное время измерения ta

g,(t) = Ca,(t) у. (6)

Сигнал U[ (t) на выходе /-того фотодатчика определяется мощностью Pl (t) падающего на него излучения и его чувствительностью St

Ul(t) = SlP,(t), (7)

' 1J ' Р '

fIn —3*- dt = \ln —dt = fca,amiAHdt. (8)

0 u,(t) I pt(t) I mi

Масса, пролетевшая через /-тый измерительный объем, за время t с учетом (6) и (8):

Ml=\gl(t)tfamiAHdt = GlQt, (9)

М = (10)

1=1

где Q, = 1~атАН - константа, характерная для /-того измерительного сечения,

определяемая экспериментально, G, =jg,(t)dt - интегральная интенсивность

частиц, пролетевших через измерительный объем V за время /, М - масса жидкости, распыленной в процессе впрыска, к - количество оптических сечений. По приведенной модели производился расчет относительной массы жидкости зарегистрированной в каждом измерительном сечении по сигналу Ul, выраженной в % от общей массы М (рис. 11).

Приведена оценка уменьшения массы капли за время движения от момента впрыска до регистрации ее в измерительном сечении Оценка производилась для режима диффузионного испарения капли т к Kn « 1

В третьей главе

Описан алгоритм работы программы ЭВМ в составе комплекса регистрации дисперсного состава капель в струе распыленного топлива (рис. 4).

Рис. 4. Алгоритм работы программы.

На подготовительном этапе цикла измерений в программе ЭВМ, входящей в комплекс регистрации дисперсного состава «Факел-Д», задается число впрысков, для которых требуется получить результат. По приходу синхронизирующего импульса ЭВМ переходит в режим получения информации по каналам 1-8. После получения сигнала с датчика давления (канал 1), программа анализа сигналов рассчитывает скорость капель топлива на основном участке, где происходит воздействие воздушным потоком, и с её учетом определяются размеры частиц струи пролетающих через измерительные сечения. Из относительной массы капель, зарегистрированной в каждом измерительном сечении, и расчетного размера капель, соответствующих каждому измерительному сечению, определяется гистограмма распределения относительной массы жидкости по размерам капель.

В главе 3 приводятся результаты исследования скоростных характеристик топливных струй на экспериментальном стенде на базе лабораторной установки «Факел-С» Описан его принцип работы, пояснено функциональное назначение основных блоков. Совместно с определением скоростных характеристик на стенде регистрируется изменение давления тензометрическим датчиком в трубопроводе у форсунки. Предварительно тензометрический датчик давления проходил тарировку на ручном опрессовочном стенде. На рис. 5 приведен

график зависимости выходного сигнала с датчика давления топлива в топливопроводе.

Топливный стенд 1 «MIRKEZ» входящий в состав комплекса «Факел-С» (рис. 6) вращает топливный насос высокого давления 2, с установленным на нем блоком оптической синхронизации 3. Форсунка 4 формирует поток распыленного топлива 5, проходящий через

измерительную головку 6 с оптическими датчиками. Сигнал с тензометрического датчика давления 7 и оптических датчиков поступает на усилитель сигнала 8 и далее на плату 9 сбора данных ЛА-1,5 PCI и цифровой

топливовоздушного потока.

Координаты оптических сечений отсчитывались от носика распылителя и располагались в начале основного участка топливной струи рис. 7. Полученные данные обрабатывались на ЭВМ в соответствии с методом, приведенным во 2 главе.

На рис. 8 приведена динамика изменения оптической плотности топливной струи, проходящей последовательно два измерительных сечения для частоты

i __ i

у*

- - -----!

S - • - ~ „ „ --

/ ---- --- - ;

° * я '< " 4 РДО'Па

Рис.5. Напряжение на выходе тензодатчика от давления в трубопроводе

вращения кулачкового вала 500 об/мин; время пролета вершины факела между сечениями А определяет скорость движения струи.

Объектом исследования выбрана закрытая форсунка ФД-22 с диаметрами сопловых отверстий распылителя 0,25 мм. Скорость определяется как отношение расстояния между сечениями к значению времени пролета.

Представлена экспериментально полученная зависимость скорости фронта струи от давления перед форсункой (рис. 9). При увеличении частоты вращения кулачкового вала с 500 до 850 мин"1 максимальное давление топлива перед форсункой возросло с 39,6 до 54,8 МПа (на 38 %) за счет возрастания объемной скорости вытеснения топлива плунжером и снижения утечек.

1 2

1 .

Время, не

Рис 7 Исследование скорости топливного потока на экспериментальной установке (1 - топливная форсунка; 2 -измерительная головка с оптическими датчиками 3 - фотодиод; 4 - светодиод)

Рис. 8 Изменение относительной оптической плотности топливной струи форсунки в сечениях 1 и 2, А - время пролета вершины факела между сечениями

Из рисунка 9 видно, что средняя скорость струи увеличилась с 76,7 до 90,6 м/с (на 18%); для давлений от 39 до 54.8 МПа, что можно аппроксимировать линейной зависимостью. Измеренные скорости характерны для начала основного участка топливной струи. Далее, по мере продвижения капель, их скорость уменьшается обратно пропорционально расстоянию.

# 85 i 63 81

77 75

46 50

Давлвюм перед форсумшч МПа

Рис. 9. Зависимость скорости фронта струи от давления перед форсункой

Приводится описание экспериментального комплекса «Факел-Д». реализующего разработанный метод. Схема комплекса приведена на рис 10

Топливо распыливается форсу нкой 1 в измерительной камере 2. Струя распыленного топлива 3 попадает под воздействие потока воздуха, сформированного системой воздухоподачи, состоящей из формирователя воздушного потока 5. воздуховода 6 и блока управления воздухоподачи 7. направленного перпендикулярно направлению распыливания. Воздействие ветра, направленного перпендикулярно оси струи, приводит к изменению структуры потока, обусловленному изменением траекторий частиц потока в зависимости от их размера, согласно законам аэродинамики - мелкие капли быстрее увлекаются воздушным потоком и их траектории находятся ближе к распылителю, а крупные капли в силу своей инертности имеют меньшую кривизну траекторий (рис. 3).

Рис. 10. Схема измерительного стенда «Факел-Д».

Для автоматизированного анализа дисперсного состава распыленной жидкости в конструкции экспериментального комплекса предусмотрена установка оптических излучателей 8 и датчиков 9, конструктивно расположенных таким образом, что на пути движения распыленной струи формируется плоскость измерительных сечений 10.

Проходя через плоскость измерительных сечений, струя вызывает ослабление оптического излучения в измерительном канале, регистрируемое фотодатчиками. Сигналы, сформированные несколькими измерительными каналами, составляющими плоскость

измерительных сечений, передаются в цифровом виде на ЭВМ. В ЭВМ по программе работающей по описанной в главе 2 математической модели, анализируются сигналы с измерительной плоскости, и выдается гистограмма дисперсного состава соответствующая данному распылителю (рис. 12).

Для проверки оптического метода

исследований в разработанном комплексе

Рис.9. Внешний вид измерительной камеры.

возможно применение калибровки с помощью измерительных пластин Распыление жидкости производится на измерительные пластины, устанавливаемые на пути следования капель распыленного топлива При этом возможно измерение масс, попавшего на пластины топлива, а также измерение размеров капель, осевших на каждую из пластин.

В экспериментальном комплексе использованы 7 измерительных пластин 10,5x45 см2 формирующих калибровочную измерительную плоскость 75x45 см2.

Результаты измерений с использованием пластин приведены на рисунке 13. где по оси ординат обозначено процентное содержание масс топлива в поперечных сечениях струи; по оси абсцисс отмечены координаты центров измерительных пластин, составляющих калибровочную измерительную плоскость, ориентированную нормально к направлению распространения потока возду ха Величина столбцов гистограмм получена статистическим усреднением по 100 впрыскам, содержащим по 92 мг топлива. Скорость топливной струи определялась по давлению топлива перед распылителем и полученным ранее экспериментальным зависимостям «давление-скорость» (рис.9), м».

135 210 315 <га 5* 6Х ?3& L мм

Рис 12. Гистограмма распределения относительной массы топливного потока по измерительным сечениям.

Для экспериментальных гистограмм на рис. 12 и рис. 13 скорость потока струи составляла 20 м/с на расстоянии 10 см от сопловых отверстий распылителя, а скорость сепарирующего воздушного потока составляла 2 м/с. Скорость воздушного потока подбиралась экспериментально путем добавления в систему воздухоподачи (рис. 10) аэрозоля в виде дыма и визуального наблюдения за поведением воздушного потока. Повышение скорости воздушного потока приводит к возникновению завихрений в пристеночном пространстве камеры, нарушающей процесс разделения частиц по фракциям, а уменьшение скорости сильно снижает сепарационные свойства при имеющемся объеме измерительной камеры.

Из рисунка 13 видно, что при воздействии потока воздуха на струю распыленной жидкости, частицы, входящие в её состав, изменяют свою траекторию вследствие увлечения их воздушным потоком Это следует из смещения максимума распределения масс по сечению в сторону первых номеров измерительных сечений, т. е. траектория движения становится более крутой Особенно влияние воздушного потока проявляется на мелких каплях; они в первую очередь извлекаются из общей струи, вслед за ними увлекаются более крупные капли и т.д. Самые крупные капли менее остальных подвержены сепарирующему действию воздушного потока и вследствие своей инертности улетают на максимальное расстояние от распылителя. Это хорошо видно на фотографиях следов капель (рис. 14). Сопоставляя результаты гистограмм

рис 12 и рис. 13, применялся критерий %2 Гистограммы, полученные методами оптических измерений и путем взвешивания стеклянных пластин, показали хорошее совпадение при доверительной вероятности 0.05

210 315 420 526 630 735 5у*м

Ш% 6га воздто^лго потока в% с воздушным потоком

Рис. 13. Гистограмма распределения масс топлива в поперечных сечениях струи, полученных взвешиванием стеклянных пластин.

В заключении третьей главы приведены основные результаты и выводы проведенных исследований.

В четвертой главе

Рассмотрены принципы построения систем регистрации параметров физических процессов и обработки результатов в режиме реального времени. Здесь же приведено описание технических характеристик устройств и приборов, применяемых при экспериментальных исследованиях в процессе работы над диссертацией.

Для регистрации и записи, предварительно усиленных, сигналов с оптических датчиков и тензометрического датчика давления применялась встраиваемая в ЭВМ плата сбора данных Л А-1,5 PCI на шину PCI Для работы с платой ЛА-1,5 PCI применялось стандартное программное обеспечение, предоставляемое ЗАО «Руднев-Шиляев».

% м

20 80 КСИбО оотм1&0ДО-80 "Я0-16Р бот«.160 20 80 ЬО 160 ботее1б0 ' ГО-ЯО 80-160 боиге1б0 10-80 вО-М) 5олм160 20 80 80 160 оол>рк.О

Ь, мм

КО «>1ке1Ш :0-И0 80-160

105 210

420

) гачм1бо| 20-80 80-160 5о1»»К0 10-80 8О-160 чоле«1бО

525 630 735

Рис. 14. Гистограммы распределения капель по размерам в измерительных сечениях на стеклянных пластинах

Использовалось 8 цифровых каналов с данными через каждые 4 мкс в течение времени измерения 1 канал регистрировал динамику изменения давления в трубопроводе перед форсункой, 2-8 каналы - изменение интенсивности световой волны прошедшей через поток частиц в 1-7 измерительных сечениях соответственно Данные с 1-го канала передавались для расчета траекторий в программу расчета траекторий в зависимости от размера частиц, а данные 2-8 каналов для вычисления относительной массы частиц потока, пролетевших через каждое измерительное сечение.

Для измерения размеров капель, осевших на мерное стекло, применялась цифровая система ввода изображений VS-CTT-285/X/E-2001/M. предназначенная для ввода высококачественных изображений в ЭВМ (рис 15) Система состоит из цифровой камеры и контроллера ввода изображений на шине PCI, вставляемого в ЭВМ. Аналого-цифровой преобразователь установлен в камере, что позволяет получать высококачественное изображение. Измерительная камера устанавливалась на микроскоп МБС-9.

На столик микроскопа помещалось измерительное стекло с осевшими на него каплями топлива, изображение, увеличенное в 4 раза, оцифровывалось и передавалось в ЭВМ. Процесс измерений диаметров капель повторялся 10 раз

для каждого измерительного сечения с целью определения погрешности измеряемых размеров капель и сопоставления их с результатами вычисления положения капель заданного диаметра в выбранном измерительном сечении по известному давлению впрыска топлива.

Применение описанных устройств и приборов позволило создать комплекс регистрации дисперсного состава распыленного топлива в реальном масштабе времени и экспериментально подтвердить адекватность примененной физической модели заданным условиям эксперимента, а также разработанного метода регистрации дисперсного состава распыленной жидкости.

Анализируя размеры капель, осевших на мерное стекло, можно видеть, что в каждое измерительное сечение попадают капли с некоторым разбросом диаметра Это объясняется нестационарностью процесса распыления и. как следствие, переменной скоростью истечения топлива из сопла распылителя. Этот эффект отчетливо проявляется в момент начала и особенно конца процесса впрыска топлива, где скорость уменьшается На рис. 16 представлены гистограммы распределения относительных масс капель, попавших на измерительное стекло на различных расстояниях от распылителя для двух случаев- без воздействия воздушного потока и результат воздействия воздушного потока на топливную струю Из графиков видно, что гистограмма, показывающая относительную массу капель 20-80 мкм, отмеченных белым

Рис.15. Измерительная камера VS-CTT-285, установленная на микроскоп МБС-9.

цветом, концентрируется в первых трех сечениях на расстоянии до 420 мм от распылителя с учетом 7% погрешности измерений. Капли с размерами 80-160 мкм обнаруживаются на расстоянии 210-525 мм, т е во 2-5 сечениях. И капли диаметром более 160 мкм обнаруживаются на расстояниях более 420 мм. Эти экспериментальные данные подтверждают эффект сепарации капель под воздействием воздушного потока. Если считать распределение капель вдоль длины струи распыленного топлива случайным, то вероятность попадания капли с заданным размером в определенное сечение подчиняется закону, близкому к распределению Пуассона, причем показатель степени экспоненты прямо пропорционален относительному диаметру частиц.

В заключении диссертации сформулированы основные выводы и результаты, а также проблемы, требующие дальнейшего решения.

без сепарации воздушным потоком

i I

Г1 1 ш Í 1

[-1 fe ¡ s 1 □ íf

I 1 / Í 1 1 L

- I 1

П 20 SC мш _

0SO 160 мт

| боле* 160 мкм с сепарацией воздушным потоком

15 105 210 315 420 525 630 735 L, ММ

Рис. 16. Гистограмма распределения относительных масс капель размерами 20-80, 80-160 и более 160 мкм для 7 измерительных сечений.

В приложения

вынесены некоторые таблицы, необходимые для расчетов оптической плотности топливных потоков, и таблицы, необходимые для понимания важности исследуемых задач. Сюда же вошли копии актов внедрения разработанных устройств.

Выводы

1 Разработан и обоснован метод определения дисперсного состава капель струи распыленной жидкости, заключающийся в сепарации капель под воздействием потока воздуха направленного нормально к оси струи

2 Разработан и создан комплекс оптической регистрации дисперсного состава, позволяющий в масштабе реального времени регистрировать

оптическую плотность топливной струи, рассчитывать размер капель, пересекающих заданное оптическое сечение.

3. На основе предложенной математической модели разработан алгоритм определения начальной скорости топлива в зависимости от давления топлива перед распылителем Экспериментально подтверждена квазилинейная зависимость скорости истечения топливного потока на заданном расстоянии от распылителя в заданном диапазоне изменения давления для топливной аппаратуры дизеля НЧ 15/18.

4. Получена гистограмма дисперсного состава капель импульсной струи жидкости (дизельного топлива). Показана возможность определения дисперсного состава распыленной жидкости, путем регистрации относительной интенсивности световых лучей, расположенных параллельно друг другу и перпендикулярных к струе, при воздействии потока воздуха по предложенному способу.

5. Установлено, что распределение частиц вдоль длины струи подчиняется закону, близкому к распределению Пуассона, причем показатель степени экспоненты прямо пропорционален относительному диаметру частиц

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах

1. Евстигнеев В.В., Еськов A.B., Клочков A.B., Силаев Е.В. Экспериментальное исследование топливной струи // Материалы научно-практической конференции «Молодежь - Барнаулу». - г. Барнаул, 2002 -С.322-323.

2. Евстигнеев В В., Еськов A.B., Силаев Е.В., Клочков A.B. Исследование процесса развития импульсного дисперсного потока топливной струи в двигателях внутреннего сгорания // Материалы научно-практической конференции «Молодежь - Барнаулу» - г. Барнаул, 2002,- С.324.

3. Еськов A.B., Свистула А.Е., Клочков A.B., Силаев Е.С. Определение скорости массопереноса потока распыленного топлива дизельными форсунками // Труды 1-й всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. АлтГТУ им. И.И. Ползунова - г. Барнаул, 2004. С.76-80.

4. Еськов A.B., Черепов О.Д., Клочков A.B., Силаев Е.С. Метод измерения дисперсного состава потока распыленной жидкости // Труды 1-й всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. АлтГТУ им. И.И. Ползунова - г. Барнаул, 2004. С.81-85.

5. Матиевский Д.Д., Еськов A.B., Клочков А.В, Свистула А.Е. Экспериментальный стенд для исследования характеристик массопереноса распыленного топлива дизельной форсункой // «Двигатели внутреннего сгорания» Всеукраинский научно-технический журнал, г. Харьков: НТУ "ХПИ". - 2004, №2(5). С.90-91.

6. Евстигнеев В.В., Еськов AB., Клочков A.B., Силаев Е.С Исследование дисперсного состава потока распыленной жидкости оптическим методом // «Ползуновский альманах» Ж 2004 №2, АлтГТУ им. И.И Ползунова. с. 207-208.

zuuo-^

1/25038 »9,

7 Евстигнеев В.В., Еськов А В., Клочков А а.. "Хилаев ь.е.. Экспериментальное исследование скорости потока распыленного топлива // Тезисы докладов XX Международного семинара по струйным, отрывным и нестационарным течениям. С-Пб.: ИПЦ СПбГУТД, 2004 288с. С. 103-104.

8 Еськов А В, Свистула А.Е.. Клочков A.B., Силаев Е С. О возможности применения лазера в исследовании дисперсного состава топливного потока // Сборник статей «Повышение экологической безопасности автотракторной техники» Изд-во АлтГТУ им И И Ползунова - г. Барнаул, 2004. 174с. С.37-38

9. Еськов AB., Свистула А.Е., Клочков A.B., Силаев ЕС Исследование оптических характеристик дисперсного топливного потока // Сборник статей «Повышение экологической безопасности автотракторной техники» Изд-во АлтГТУ им. И. И. Ползунова. - г. Барнаул, 2004. 174с. С.39-41.

10. Еськов А В., Силаев Е.С., Клочков A.B. Система сбора данных для оптического исследования скорости потока распыленной жидкости // Измерение, контроль, информатизация: Материалы 5-й Международной научно-техн. конф. / Барнаул: АлтГТУ, 2004. С.180-181.

11. Евстигнеев ВВ., Еськов A.B., Клочков А.В Определение гистограммы дисперсного состава капель распыленного топлива // Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири (СИБРЕСУРС-10-2004): доклады 10-й межд. научно-практ. конф. Новосибирск, 2004. - 377с. С. 47-49.

12. Евстигнеев В.В., Еськов A.B., Клочков A.B. Скоростная регистрация изображения процесса распыления жидкости // Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири (СИБРЕСУРС-11-2005): доклады 11-й межд. научно-практ. конф. Барнаул, 2005г. - 363с. С. 123-126.

13 Клочков A.B. Методика исследования дисперсности распыленной жидкости // Материалы научно-практической конференции «Молодежь - Барнаулу». Барнаул, 2005. -180с. С. 122-123.

14. Клочков A.B. Экспериментальный комплекс для исследования дисперсного состава распыленной жидкости // Материалы научно-практической конференции «Молодежь - Барнаулу». Барнаул, 2005. -180с. С. 123-124.

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата технических наук, Клочков, Алексей Викторович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕТОДОВ ДИАГНОСТИКИ ДИСПЕРСНОСТИ ПОТОКА РАСПЫЛЕННОЙ

ЖИДКОСТИ.

1.1. Объект исследования и основные параметры двухфазных потоков

1.2 Типологии и условия развития струй.

1.3 Обзор методов измерения характеристик дисперсного состава и скорости потоков распыленной жидкости.

1.4 Особенности диагностики дисперсного состава потоков распыленного топлива.

1.5 Выбор и обоснование цели исследований

1.6 Выводы по главе I

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДА ЭКСПРЕСС РЕГИСТРАЦИИ ДИСПЕРСНОГО СОСТАВА РАСПЫЛЕННОЙ ЖИДКОСТИ.

2.1 Определение дисперсных характеристик топливных потоков

2.2 Оптические исследования

2.3 Основные допущения, принимаемые в математическом описании движения струи.

2.4 Математическое описание движения струи

2.5 Модель определения траекторий движения одиночных капель в потоке воздуха.

2.6 Описание механизма диффузионного испарения капли 66 2.7. Выводы но главе

ГЛАВА 3. КОМПЛЕКС ЭКСПРЕСС РЕГИСТРАЦИИ ДИСПЕРСНОГО СОРСТАВА ТОПЛИВНОЙ СТРУИ И РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Описание установки для измерение скорости топливного потока

Факел—С»

3.2 Анализ экспериментальных данных измерения скоростных характеристик.

3.3 Результаты исследования влияния давления впрыска на динамику развития потока распыленной жидкости

3.4 Методика проведения измерений дисперсного состава

3.5 Описание комплекса для реализации метода аэроседиментации.

3.6 Алгоритм работы ЭВМ в режиме экспериментальных исследований.

3.7 Результаты исследований размера капель, осевших на измерительные пластинки

3.8 Описание экспериментального комплекса для исследования структуры дисперсных потоков с помощью ПЗС-камеры. 99 Выводы по главе

ГЛАВА 4. УСТРОЙСТВА И ПРИБОРЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ.

4.1 Принципы построения систем работающих в режиме реального времени.

4.2 Описание платы сбора данных Л А-1,5 PCI

4.3 Описание цифровой системы ввода изображений 106 VS-CTT-285/X/E-2001 /М 106 4.4. Выводы по главе

Введение диссертация по физике, на тему "Разработка метода и комплекса экспресс регистрации дисперсного состава потока распыленной жидкости"

Применение новых скоростных методов оптической регистрации и цифровой обработки параметров импульсных дисперсных потоков позволяет выявлять статистически обусловленную взаимосвязь между получаемыми данными и основными показателями технологического процесса. Оптическая бесконтактная диагностика дисперсных потоков с помощью фотодиодных структур и микропроцессорных систем регистрации и управления, позволяет регистрировать характеристики и скорости с требуемым пространственно-временным разрешением в масштабе реального времени.

Аналитическое исследование данной задачи в общем виде в настоящее время не представляется возможным, а экспериментальное изучение процессов дизельного смесеобразования исключительно затруднено ввиду их нестационарности и быстротечности. Однако неоднократно принимались попытки аналитически исследовать данную проблему в общем виде: работы Б.В. Раушенбаха, Г.Н. Абрамовича, A.C. Лышевского [1-4]. Авторы использовали некоторые упрощения и допущения, приводящие к искажению объекта и результатов исследований, но внесли неоценимый вклад, необходимый для построения физической картины и понимания сути протекающих явлений и установления их взаимосвязи.

Таким образом, актуальность темы с одной стороны, обусловлена потребностью производства в автоматизации оперативного определения и наблюдения за основными параметрами дисперсных потоков, а с другой стороны неразвитым состоянием в области решения прикладных задач экспресс диагностики дисперсных систем.

Исследования по литературным источникам отечественной и зарубежной научно-технической информации подтверждают перспективность совершенствования оптических методов контроля и регистрации параметров полидисперсных потоков. Выбранные направления исследований обеспечивают решение задачи определения дисперсного состава распыленной жидкости и позволяют разрабатывать и создавать методики и устройства регистрации характеристик дисперсных потоков, учитывающие их особенности и свойства.

Цель работы:

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

3. Исследование влияния интенсификации давления впрыска топлива на скорость тогшивовоздушной струи.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработан способ определения дисперсного состава капель струи распыленной жидкости.

2. Обоснована и экспериментально подтверждена методика определения дисперсного состава импульсного потока распыленного топлива, заключающаяся в аэродинамической сепарации капель топлива по размерам и оптической регистрации относительной массы капель в заданных оптических сечениях.

Методы исследования, примененные в работе.

Практическая ценность работы:

Результаты исследования качества распыливания топлива дизельными форсунками и сопоставление их с техническими характеристиками топливоподающей аппаратуры дают возможность выявить оптимальные технические решения при изготовлении распылителей, а также определить оптимальный режим работы системы топливоподачи. Результаты проведенных исследований применимы в двигателестроении, распыливании химических веществ, сушке, окраске и т. д.

Разработанный экспериментальный стенд регистрации дисперсности топливных потоков позволяет решать в режиме реального времени важную проблему сортировки распылителей по группам однотипных параметров распределения капель по размерам в распыливаемом топливном потоке путем сопоставления их с ранее установленными эталонными параметрами.

Реализация результатов работы.

Методика определения скорости топливной струи в зависимости от давления в топливопроводе была внедрена на ООО «Алтайском заводе прецизионных изделий». На ОАО «Барнаульском заводе геофизической аппаратуры», использована методика расчета интенсивности световой волны при прохождении через дисперсную среду, разработанную в процессе диссертационных исследований. Результаты, полученные на экспериментальном стенде, демонстрировались на научно-технических выставках и конференциях.

На защиту выносятся следующие положения диссертации:

2. Математическая модель определения дисперсного состава струи нулем расчета пространственных координат источников и приемников оптического излучения и траекторий полета капель заданных размеров, находящихся в струе распыленной жидкости, под воздействием нормально направленного потока воздуха.

Публикации.

ГГо материалам выполненных в диссертации исследований опубликовано 14 печатных работ, подана заявка на способ определения дисперсного состава капель струи распыленной жидкости.

Апробация работы.

Материалы и результаты исследований по теме диссертационной работы обсуждались и докладывались на Южно-Сибирском физическом семинаре (АлтГТУ) в 2003-2005 гг., а также на следующих республиканских и международных конференциях: «Молодежь -Барнаулу» (Барнаул, 2002, 2005 г.г.); 1-й Всероссийской научпотехнической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Барнаул 2003 г.), XX Международном семинаре по струйным, отрывным и нестационарным течениям (г. С-Пб, 2004 г.), 5-й Международной научно-технической конференции «Измерение, контроль, информатизация» (Барнаул 2004 г.); IX Международном конгрессе двигателестроителей (Украина, г. Харьков, 2004 г); Международных научно-практических конференциях «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири» (СИБРЕСУРС-10-2004 г. Новосибирск, СИБРЕСУРС-11-2005 г. Барнаул).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы и приложения. Работа изложена на 130 страницах машинописного текста, содержит 39 рисунков, 5 таблиц, список литературы из 126 наименований.

Заключение диссертации по теме "Приборы и методы экспериментальной физики"

4.4. Выводы по главе 4

1. Использованная в комплексе «Факел-Д» плата сбора данных JIAl,5 PCI позволяет выполнять определение дисперсного состава потока распыленной жидкости в режиме реального времени.

2. Применение разработанного программного обеспечения и платы сбора данных Л А 1,5 PCI позволяют автоматизировать выполнение измерений дисперсного состава распыленной жидкости.

3. Использование системы ввода изображений VS-CTT-285/X/H-2001/М в состава комплекса позволяет проводить исследования динамики развития потока и изменения его структуры в процессе впрыска.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследование дисперсных параметров и массоперепоса в потоках распыленной жидкости, создаваемых различными типами распылителей, представляет значительную научную и практическую важность. Из описанных в литературе методов и устройств определения скорости и дисперсного состава потоков распыленной жидкости наиболее предпочтительны оптические. Исследование распыливаемого топлива на предмет оптических неоднородиостей в режиме реального времени, а также скоростных параметров и дисперсного состава дает возможность контролировать форсунку на соответствие требуемым нормам к качеству изготовления и сортировать их по группам одинаковых параметров.

Повышения требований к создаваемой аппаратуре, предназначенной для контроля изменения заданной характеристики какого-либо процесса, приводит к уменьшению числа готовых методик и известных способов, что обуславливает разработку новых подходов на базе современных оптических датчиков и применением микропроцессорной основы блоков и узлов разрабатываемых устройств.

В результате диссертационных исследований сформулированы следующие выводы.

1. Разработан и обоснован метод определения дисперсного состава капель аруи распыленной жидкости, заключающийся в сепарации капель под воздействием потока воздуха направленного нормально к оси струи.

2. Разработан и создан комплекс оптической регистрации дисперсного состава, позволяющий в масштабе реального времени регистрировать оптическую плотность топливной струи, рассчитывать размер капель, пересекающих заданное оптическое сечение.

3. На основе предложенной математической модели разработан алгоритм определения начальной скорости топлива в зависимости от давления топлива перед распылителем. Экспериментально подтверждена квазилинейная зависимость скорости истечения топливного потока на заданном расстоянии от распылителя в заданном диапазоне изменения давления для топливной аппаратуры дизеля НЧ 15/18.

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю доктору физико-математических наук, заслуженному деятелю науки РФ Евстигнееву В. В., к.т.н. Огневу И.В., к.т.н., доценту Свистула А.Е., д.т.н., проф. Матиевскому Д.Д. - за предоставленную возможность и помощь при проведении экспериментов по измерению скорости топливной струи, проф. Орлову В.Л., проф. Леонову Г.Н., проф. Череиову О.Д., проф. Гуляеву П.Ю. - за помощь в физической постановке задачи, ценные замечания и обсуждение результатов, а так же научному консультанту кандидату технических наук, доценту ЕськовуА.В., определившему научное направление исследований, за помощь в научно-исследовательской деяте л ь и о сти.

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата технических наук, Клочков, Алексей Викторович, Барнаул

1. Раушенбах Б.В., Белый С.А. и др. Физические основы рабочего процесса камер сгорания воздушно-реактивных двигателей. - М.: Главполиграфпром, 1964. - 527 с.

2. Теория турбулентных струй. / Абрамовича Г.П., Гиршович Т.А. и др. Изд. 2-е перераб. и дор./ Под ред. Г.И. Абрамовича. М.: Наука, гл. ред. физ.-мат. лит., 1984. 723 с.

3. Лышевский А. С. Закономерности дробления жидкостей механическими форсунками давления. Новочеркасск: Изд-во НПИ, 1961. - 186 с.

4. Лышевский А. С. Распыливание топлива в судовых дизелях. Л.: Судостроение, 1971.-248 с.

5. Г. ван де Хюлст. Рассеяние света малыми частицами. М.: ИЛ, 1961. -536 с.

6. Шифрин К. С. Изучение свойств вещества по однократному рассеянию // Теоретические и прикладные проблемы рассеяния света. Минск, 1971. С. 228-243.

7. Релей Д. В. Теория звука. М.: ОГИЗ, Т. 2. 1944.

8. Дейч М. Е., Филипов Г. А. Газодинамика двухфазных сред. М.: Энергия, 1968.-424 с.

9. Волынский М. С. Изучение дробления капель в газовом потоке. / ДАН СССР. 1962. ХУПГ. №2.

10. Ю.Лышевский А. С. Процессы распыливания топлива дизельными форсунками. М.: Машгиз, 1963.

11. Треш Г. Распыливание жидкости. //Вопросы ракетной техники, 1955. № 4 (28).

12. Дитякин Ю. Ф., Ягодкин В. И. Влияние периодических колебаний скорости н плотности среды на распад жидких струй. // Изв. АН СССР. ОТН. №4. 1957.

13. Кутовой В. Л. Впрыск топлива в дизелях. М.: Машиностроение, 1981. -119 с.

14. Бухман С. В. Вестник АН КазССР, 1954, № 11, с. 80-87.

15. Канторович Б. В., Мигкалинный В. И., Делягин Г. Н., Иванов В. М. Гидродинамика и теория горения потока топлива. М.: Металлургия, 1971.-488 с.

16. Дитякин Ю. Ф., Клячко Л. А., Новиков Б. В., Ягодкин В. И. Распыливание жидкостей. М.: Машиностроение, 1977. - 208 с.

17. П.Бородин В. А. и др. Распыливание жидкостей М.: Машиностроение, 1967.

18. Г1рандтль Л. Гидроаэромеханика. Пер. с нем. М.: ИЛ, 1951. - 575 с.

19. Niikijaina and Tanasawa., Trans, of the Mech. Eng. (Japan), 5. №6, 1951.

20. Свиридов IO. Б., Малявинский Л. В., Вихерт M. M. Топливо и топливоподача автотракторных дизелей. Л.: Машиностроение, 1979. -248 с.21 .Мелькушов Т. М. Теория быстроходного двигателя с самовоспламенением. М.: Оборонгиз, 1953.

21. Ходаков Г. С. Основные методы дисперсионного анализа. М.: Стройиздат, 1968. 200 - с.

22. Колмогоров A. Pl. О логарафмически нормальном законе распределения частиц при дроблении. / ДАН СССР. т. 31. №2. 1941.

23. Маякин В. П., Донченко Э. Г. Электронные системы для автоматизированного измерения характеристик потоков жидкостей и газов. М.: Энергия, 1970. - 88 с.

24. Гинзбург В. М., Степанов Б. М. Голографические измерения. М.: Радио и связь, 1981. - 296 с.

25. Мансон Pl., Бенерджи С., Эдди Р. Микрофотографическое исследование распыливания жидких топлив // Вопросы ракетной техники. 1956. - № 4 С. 113-136.

26. Петров Л. В., Моренов Л. И. Определение скорости частиц напыляемого материала методом скоростной киносъемки // Порошковая металлургия, 1967. № 9. С. 45-61.

27. Астахов И. В., Трусов В. П., Хачиян А. С. и др. Подача и распыливание топлива в дизелях. М.: Машиностроение, 1971.-359 с.

28. Коузов Г1. А. Основы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов. Л.: Химия, 1987.-264 с.

29. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука, 1973. - 719 с.

30. Иси.мару А. Распространение и рассеяние волн в случайно-неоднородных средах. М.: Мир, 2 т. 1981.

31. Наац П. Э. Некорректные обратные задачи лазерного зондирования атмосферных аэрозолей // Дистанционные методы исследования атмосферы. Новосибирск, 1980. С. 41-49.

32. Шифрин К. С., Перельман А. Я., Волгин В. М. Зависимость ючноети обращения по методу спектральной прозрачности от используемой оптической информации // Опт. и спектр. 1980. Т. 49, №5. С. 908-911.

33. Ламб Г. Гидродинамика. М.: ОГИЗ, 1947.

34. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Механика сплошных сред. М.: Госгехиздат, 1944.

35. Фукс H.A. Испарение и рост капель в газообразной среде. М.: Изд-во АН СССР, 1958

36. Головин A.M. Фоминых В.В. О движении испаряющейся кагши // Изв. АН СССР Сер. Механика жидкости и газа. 1984. №1 .С.3-10).

37. Файнлейб Б. П., Голубков И. Г., Клочев Л. А Методы испытаний и исследований топливной аппаратуры автотракторных дизелей. М.-Л., Машиностроение, 1965.

38. Госьков Г1. И., Якунин А. Г. Оптоэлектронные преобразователи для автоматизации производственных процессов. Барнаул: АПИ, 1985. - 68 с.

39. Мишкинд С. И. Системы технического зрения для автоматизации машиностроительного производства // Обзор С-6-3. Технология металлообрабатывающего производства. М.: НИИМАШ, 1982. - 88 с.

40. Левич В. С. Физико-химическая гидродинамика. М.: Физматгиз, 1959.

41. Чайковский А. П., Щербаков В. Ы. О линейной оценке параметровмикроструктуры аэрозоля по данным спектральных измерений характеристик рассеяного излучения // Журн. прикл. спектр. 1985. Т. 42, № 5. С. 820-824.

42. Шифрин К. С., Чаянова Э. А. Определение спектра частиц по индикатрисе рассеяния // Изв. АН СССР. Сер. ФАО. 1966. Т. 2, № 2. С. 149-163.

43. Иванов А. П., Лонко В. А., Дик В. Г1. Распространение света в илотноупакованных дисперсных средах. Минск: Наука и техника, 1988. - 191 с.

44. Шифрин К. С., Голиков В. И. Определение спектра капель методом малых углов / Труды междуведомственной конференции но исследованию облачности. Изд - во АН СССР. 1960. С. 26-35

45. Шифрин К. С., Пунина В. Л. Об индикатрисе рассеяния света в области малых углов // Изв. АН СССР. Сер. ФАО. 1968. Т. 4, № 7. С. 784-791.

46. Тихонов А. Н., Арсенин В. Я. Методы решения некорректных задач. М.: Наука, 1974. 224 с.

47. Г.Д. Казанцев, М.И. Курячий, И.И. Пустынский. Измерительное телевидение./ -- К 14 М.: высш.шк., 1994. 288 с.

48. Спектроскопия оптического смешения и корреляция фотонов / Под ред. Г. Каммикса и Э. Пайка. Пер. с англ. М., 1978.

49. Шифрин К. С. Оптическое исследование облачных частиц. В кн.: Исследование облаков, туманов и грозового электричества. М.: Гидрометеоиздат, - 1957. Вып. 2. С. 12-21.

50. Шифрин К. С., Голиков В. 1-1. Измерение микроструктуры методом малых углов / Труды ГГО. 1964. Вып. 152. С. 18-21.

51. Коузов П. Я., Скрябина Л. Я. Методы определения физико-химических свойств промышленных ньглей. Л.: Химия, 1983. - 143 с.

52. Clare H., Gardiner J., Neale M. Study of fuel injection in air breathing combuction chambers. Experimental methods in combustion research. London, 1963.

53. Corbean J. Etude de L'injection dans les foyers de moteurs fusees a propergol liquide. - Experimental methods in combustion research. London, 1963.

54. Кулагин J1. В., Охотников С. С. Сжигание тяжелых жидких топлив. -М.: Недра, 1967.

55. Житковский Ю. Ю. Электронное устройство для исследования дисперсности распыленных жидкостей // Инженерно-физический журнал. 1958. - N 6.

56. Фигурновский П. А. Седиментометрический анализ. М.-Л.: АН СССР, 1948.

57. Кукушкин В. Л. Методы оценки характеристик нестационарной струи распыленного дизельного топлива с помощью лазеров непрерывного излучения // Двигателестроение. 1988. - N12.- С. 28-30.

58. Кукушкин В. Л., Романов С. А., Свиридов Ю. Б. Экспериментальное исследование с помощью голографии структуры нестационарной струи распыленного дизельного топлива // Двигателестроение. 1989. - № 2. С. 3-7.

59. Катере Дж. Голография и ее применение. Пер. с англ. М.: Энергия, 1977.-224 с.

60. Крылов В. П., Славинский 3. М. Совмещенные системы технического зрения путь к развитию гибких автоматизированных производств. - М.: Наука, 1987.- 180 с.

61. Мошкин В. И., Петров Л. Л., Титов В. С., Якушенков Ю. Г. Техническое зрение роботов. М.: Машиностроение, 1980. - 272 с.

62. Аксененко М. Д., Бараночников М. JI. Приемники оптического излучения. М.: Радио и связь, 1987. - 296 с.

63. Дубовик А. С. Фотографическая регистрация быстропротекаюших процессов. М.: Наука, 1984. - 320 с.

64. Фотометрия быстропротекаюших процессов. Справочник // JI. А. РГовицкий, Б. М. Степанов. М.: Радио и связь, 1983. - 296 с.

65. Быков В. Н., Кривченко И. В. Применение оптических методов для исследования дисперсности распыла дизельными форсунками / Исследование и расчет топливной аппаратуры автотракторных двигателей / Сборник научных трудов. JI.: ЦНИТА, 1988. С. 277-281.

66. Антонов Е. А., Гинзбург В. М., Лецихер Е. Н. и др. Оптическая голография: практическое применение / Под ред. В. М. Ганзбурга, Б. М. Степанова. М.: Сов. радио, 1978. - 240 с.

67. Мороз Э. В., Ханин П. С. Голографические методы исследования быстропротекаюших процессов в дизелях // Изв. вузов. Машиностроение. 1976. - № 7. С. 95-98.

68. Евстигнеев В.В., Еськов A.B., Клочков A.B., Силаев Е.В. Экспериментальное исследование топливной струи // Материалы научно-практической конференции «Молодежь Барнаулу».г. Барнаул, 2002,- С.322-323.

69. Евстигнеев В.В., Еськов A.B., Клочков A.B., Силаев Е.С. Исследование дисперсного состава потока распыленной жидкости оптическимметолом // «Ползуновский альманах» Ж. 2004. №2, АлтГТУ им. П.И. Ползунова. с. 207-208.

70. Евстигнеев В.В., Еськов A.B., Клочков A.B. Скоростная регистрация изображения процесса распыления жидкости // Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири (СИБРЕСУРС-11-2005): доклады 11-й межд. научно-практ. конф. Барнаул, 2005г. 363с. С. 123-126.

71. Клочков Л.ЕВ. Методика исследования дисперсности распыленной жидкости // Материалы научно-практической конференции «Молодежь Барнаулу». Барнаул, 2005. -180с. С. 122-123.

72. Клочков A.B. Экспериментальный комплекс для исследования дисперсного состава распыленной жидкости // Материалы научно-практической конференции «Молодежь Барнаулу». Барнаул, 2005. -180с. С.123-124.

73. Буланов В. Я., Кватер Л. И., Долгаль Т. В., Угольникова Т. А., Акименко В. Б. Диагностика металлических порошков. М.: Наука, 1983.- 279 с.

74. Трохан А. М. Гидроаэрофизические измерения. М.: Издательство стандартов, 1981. - 336 с.

75. А. С. 769434 СССР, МКИ G01 Р5/18. Устройство для измерения скорости потока частиц / Харламов Ю. А.

76. А. С. 372500 СССР, МКИ G01 Р5/18. Устройство для измерения скорости потока частиц / Краснов А. М., Астахов Е. А., Гарда А. П., Белецкий М. Е.

77. Волков В. И., Кукушкин В. Л., Романов С. А., Свиридов Ю. Б. Некоторые результаты применения теневого метода при исследовании развития факела/Труды ЦНИТА. 1980. Вып. 75. С. 12-15.

78. ЮО.Дюррани Т., Грейтид К. Лазерные системы в гидродинамических измерениях. Пер. с англ. М.: Энергия, 1980.-336 с.101 .Розенштейн А. 3., Сатузов К. Я. Применение ЛДИС для исследования двухфазных течений газо-твердых частиц. Таллин: АН ЭССР, 1974. -23 с.

79. Ю2.Дубнищев Ю. П., Ринкевичус Б. С., Методы лазерной допле-ровской анемометрии. М.: Наука, 1982. 303с.

80. Ринкевичус Б. С. Лазерная анемометрия. М.: Энергия, 1987.

81. Yen Y., Cummins H. Localized fluid flow measurements with an He-Ne laser spectrometr. // Appl. Phys. Lett., 1964, 4, p. 176 178.

82. Rudd M. J. Л new theoretical model for the laser Doppler meter.// J. Phys. 1969, E2, P. 55-58.

83. Юб.Калужин С. А., Романов С. А., Свиридов Ю. Б. К вопросу опытного исследования структуры дизельного топливного факела методом целевой фоторазвертки / Труды ЦНИТА. 1979. Вып. 74. С. 3-8.

84. Свиридов Ю. Б., Шатров Е. В., Камфер Г. М. О возможностях применения скоростной шлирен-киносъемки при исследовании процессов смесеобразования и сгорания распыленных топлив / Труды ЦНИТА. 1963. Вып. 18. С. 13-22.

85. Ю8.Калужин С. А., Романов С. А., Свиридов Ю. Б. Экспериментальное исследование скоростей движения жидкой и газообразной фаз в дизельном топливном факеле // Двигателестроение. 1980. - N 7. С. 5-8.

86. Lewis Р. С., Lothian G. F., Brit. J. Appl. Phys.,Nottingham Conf. Suppl., 1954.

87. Солоухин P. И. Ударные волны и детонация в газах. М.: Изд-во физ. мат. литературы, 1963. - 175 с.

88. Кутовой В. А. Распыливание топлива дизельными форсунками / Труды ЦНИТА. 1959. Вып. 8.-124 с.

89. Топливная аппаратура автотракторных дизелей. Справочник.// Б. Н. Файнлейб - Л.: Машиностроение, 1990. - 352 с.114.3ангер Е. Смесеобразование в камерах сгорания.// Вопросы ракетной техники. -1953. № 5. С. 17.

90. Семидетнов Н. РЗ. Анализ характеристик топливного факела как объекта исследования лазерным доплеровским методом // Двигателестроение. 1983. -№ 12. С. 5-8.

91. Сидоров В. И., Русинов Р. В. Гидродинамическая модель образования периферийной зоны топливной струи. // Двигателестроение. 1985. - № 3.С. 10-13.

92. Сидоров В. И., Русинов Р. В. Уточнение кинематических характеристик зоны фронта дизельной топливной струи. // Двигателестроение. 1985. - № 2. С. 6-8.

93. Аксененко М. Д., Бараночников М. К., Смолин О. В. Микроэлектронные фотоприемные устройства. М.: Энергоатомиздат, 1984.-207 с.

94. Меркишин Г. В. Многооконные оптико-электронные датчики линейных размеров. М.: Радио и связь, 1986. - 166 с.

95. Корн Г., Корн Т. Справочник по мата.матике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1977. - 832 с.

96. Mié G. Beitrage zur Optik trüber Medien, speziell kolloidaler Metallosunden. Annalen der Physik, Bd. 25, № 2, S. 377, 1908.

97. Чан др асе кар С. Перенос лучистой энергии. Пер. с англ. М.: ИЛ., 1953.

98. Букатый В. И., Суторихин И. А., Краснопевнев В. Н., Шайдук А. М. Воздействие лазерного излучения на твердый аэрозоль. Барнаул: изд-во АГУ, 1994. - 197 с.

99. Шифрин К. С. Рассеяние света в мутной среде. М.: Гостехиздат, 1951. -288 с.

100. Stratton I., Houghton Н. G. A theoretical investigation of the transmission of light through fog.// Physical Review.-Vol. 38,1931 .-159p.

101. Полупроводниковые формирователи сигналов изображения. Под ред. П. Йесперса, Ф. Ван де Виле, М. Уайта. Пер. с англ. М.: Мир, 1979. 575 с.

102. Госьков Г1. И. Оптоэлектронные развертывающие полупроводниковые преобразователи в измерительной технике. Томск: ТГУ, 1978. - 191 с.

103. Диоды. Справочник- // О. II. Григорьев, В. Я. Замятин, Б. В. Кондратьев, С. Л. Пожидаев. - М.: Радио и связь, 1990. - 336 с.

104. Криксунов Л. 3. Справочник по основам инфракрасной техники. М.: Сов. радио, 1978.-400 с.

105. Схемы автоматики с фоточувствительными и излучающими полупроводниковыми приборами. М.: Энергия, 1972. 78 с.

106. Прэт У. Цифровая обработка изображений. Пер. с англ. М.: Мир, 1981.Т. 1. -310с.

107. Гуляев П. Ю. Энергетический порог чувствительности фотодиодных матриц в режиме накопления заряда // Тезисы докладов к четвертому всесоюзному совещанию. Часть 4. УДК 621.383.52., Барнаул., 1887.

108. Федотов Г. А. Электрические и электронные устройства для фотографии. Л.: Энергоатомиздат. Ленинградское отд-ние, 1991. - 96с.

109. Интегральные технологии самораспространяющегося высокотемпературного синтеза: Моногр. В. В. Евстигнеев, Б. М. Вольпе, И. В. Милюкова, Г. В. Сайгутии,- М.: Высш. шк., 1996. 274 с.

110. ЫО.Линевег. Ф. Измерение температур в технике. М.: Металлургия, 1980. - 548 с.141 .Техническое зрение роботов. Под ред. Якушенкова Ю. Г. М.: Машиностроение, 1990.

111. Сайт фирмы Видеоскан. www.videoscan.ru