search query: @supervisor Larmi, Martti / total: 54
reference: 50 / 54
| Author: | Sarjovaara, Teemu |
| Title: | Steady State Flow Measurements of a Diesel Engine |
| Dieselmoottorin staattiset virtausmittaukset | |
| Publication type: | Master's thesis |
| Publication year: | 2005 |
| Pages: | 76 Language: eng |
| Department/School: | Konetekniikan osasto |
| Main subject: | Polttomoottoritekniikka (Kon-14) |
| Supervisor: | Larmi, Martti |
| Instructor: | Rantanen, Pekka |
| Location: | P1 Ark TKK 8214 | Archive |
| Abstract (eng): | This Master's Thesis examines different methods of measuring the steady state flow of a diesel engine. Its goal was to lay foundations for future research on Particle Image Velocimetry (PlV). The thesis includes traditional in-cylinder measurements and literature research on PIV theory and its implementation in engine research. The focus of this study was the measurement of the vortex rotating around the cylinder axis, which has an important role in the formation of diesel emissions. The vortex is also known as the swirl. The swirl was measured using the paddle wheel method originally developed by AVL LIST GmbH. The experimental apparatus used in this thesis is not identical to the original, however; only the basic concept of the swirl measurement is the same. The apparatus was designed for a four-valve direct injection off-road diesel engine. The experiment results correlated well with the reference values presented in the literature. A further aim was to test the experiment method's dependency on pressure differences over the cylinder head. The results confirmed the assumption that the method is independent of the pressure level. PlV is a novel optical flow field velocity measurement method that is very well suited to combustion engine in-cylinder flow measurement. PlV is a complex measurement method requiring a high level of expertise. The steady state flow rig developed in this thesis is suitable for PlY measurements of the swirl. With a few modifications, it would also lend itself to measuring the valve discharge and intake channel flows. Preliminary designs for these modifications are included in the thesis. The results obtained with flow measurements have a critical role in research and simulation work aimed at decreasing the emissions of diesel engines. In particular, the local flow field velocities obtained with the PIV method will offer valuable reference data for flow simulation. PIV will be one of the most important tools in diesel engine development in the near future. |
| Abstract (fin): | Tässä diplomityössä tarkasteltiin erilaisia menetelmiä dieselmoottorin sylinterin sisäisten virtausten mittaamiseksi staattisessa virtauskoepenkissä. Diplomityössä tehtiin mittauksia perinteisellä mittausmenetelmällä ja perehdyttiin modernin optisen PIV-mittaustekniikan periaatteisiin ja käytännön toteutukseen. Erityinen pääpaino oli vaakapyörteen mittauksessa, jolla on tärkeä rooli dieselmoottorien päästöjen vähentämistyössä. Diplomityön tavoitteena oli luoda pohja jatkossa tehtävälle PIV-tekniikkaan perustuvalle tutkimustyölle. Vaakapyörteen mittaus suoritettiin käyttämällä potkurilapaa ilmaisemaan virtauskentän vaakapyörrekomponentti. Potkurilapa mittausmenetelmä perustuu AVL LIST GmbH:n kehittämään mittauslaitteistoon, joka tosin eroaa jokin verran tätä diplomityötä varten rakennetusta laitteistosta. Koelaitteiston lähtökohtana oli neliventtiilinen suoraruiskutustyökonedieselmoottori. Saadut tulokset täsmäsivät hyvin kirjallisuudessa esitettyjen vertailuarvojen kanssa. Kokeen aikana tutkittiin myös menetelmän riippuvuutta sylinterikannen yli vaikuttavasta paine-erosta. Kokeen tulokset tukivat menetelmän teorian perusteella tehtyä oletusta, ettei paineella ole vaikutusta suhteelliseen vaakapyörrelukuun. PIV on moderni optinen virtausmittausmenetelmä, jonka todettiin soveltuvan erinomaisesti sylinterin sisäisiin virtausmittauksiin. Menetelmä on erittäin haastava ja varsinkin sen soveltaminen moottoritutkimuksessa vaatii ehdotonta huippuosaamista. Diplomityössä toteutettu staattinen virtauskoepenkki soveltuu sellaisenaan vaakapyörteen PIV -mittauksiin. Työssä suunniteltiin alustavasti myös venttiili- ja imukanavirtausmittausten vaatimat muutokset koelaitteistoon. Virtausmittauksilla saadut tulokset ovat ensiarvoisen tärkeitä dieselmoottoreiden paastojen alentamiseen tähtäävässä tutkimus- ja mallinnustyössä. PIV -mittaustekniikalla saatavat paikalliset virtausnopeudet tarjoavat erinomaista vertailutietoa virtausmallinnukselle ja PIV -tekniikka tuleekin olemaan avainasemassa lähitulevaisuudessa dieselmoottoreiden kehitystyössä. |
| ED: | 2005-02-15 |
INSSI record number: 26731
+ add basket
INSSI