автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Приборы и методы оптического контроля параметров импульсных дисперсных потоков

На правах рукописи

ЕСЬКОВ АЛЕКСАНДР ВАСИЛЬЕВИЧ

ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ ОПТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ИМПУЛЬСНЫХ ДИСПЕРСНЫХ ПОТОКОВ

05 11 13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Барнаул - 2007

003066489

Работа выполнена на кафедре «Экспериментальная физика» ГОУ ВПО Алтайский государственный технический университет им И И Ползунова

Научный консультант Заслуженный деятель науки РФ,

доктор физико-математических наук, профессор Евстигнеев В В

Официальные оппоненты доктор технических наук,

профессор Замятин В И

доктор технических наук, профессор Грехов Л В

доктор технических наук, профессор Сырямкин В И

Ведущая организация ГНУ НИИ Интроскопии при

Томском политехническом университете

Защита состоится " 10 " октября 2007 г в " 10 " час 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

e-mail sppronin@mail ru, alesc@newmail ru С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке АлтГТУ

Автореферат разослан "

Ученый секретарь диссертационного совета

Пронин С П

Введение

Непрерывное повышение экологических и экономических требований к современным двигателям внутреннего сгорания (ДВС) и стремительное развитие оптико-электронных измерительных технологий предопределяет разработку методов и средств контроля параметров качества распыливания жидкого топлива и потока детонационно-газового напыления (ДГН) покрытий, являющихся импульсными дисперсными потоками Технологические процессы распыливания жидкостей в машиностроении, распыливании химических веществ, сушке, окраске и других производственных отраслях, а так же получение покрытий с заданными свойствами предъявляют все новые требования к внедряемым средствам измерения и контроля параметров изготавливаемых изделий

Основными параметрами качества распыливания жидкого топлива в камере сгорания ДВС являются дисперсный состав, распределение концентраций, скорость струи, корневые углы, углы между струями, длина струй В виду технологических особенностей изготовления, наблюдается нестабильность процесса распыливания однотипными распылителями, а так же отклонения гидродинамических параметров распылителей от технических требований, оказывающих влияние на рабочий процесс ДВС в виде изменения расхода топлива, состава отработавших газов и т д

Параметрами частиц в потоке ДГН являются дисперсный состав, скорости и температура частиц, определяющие основные эксплуатационные свойства покрытия Импульсный поток напыляемых частиц является нестабильным и определяется количеством и качеством реагирующих газов, наличием влаги и особенностями конструкции детонационной установки

Известные методы оптического контроля с применением фотодатчиков и микропроцессорных систем регистрации и управления, позволяют регистрировать с требуемым пространственно-временным разрешением в масштабе реального времени параметры импульсных дисперсных потоков Однако, с одной стороны, сохраняется потребность производства топливных распылителей в автоматизации оперативного неразрушающего контроля основных параметров дисперсных струй распыленного топлива при настройке и доводке топливных систем на новые типы дизелей С другой стороны, с учетом достаточно трудоемких гидродинамических методов контроля распылителей, проводимых в условиях серийного производства, быстродействующие методы оптического контроля параметров струй распыленного топлива не развиты, хотя контролируемые параметры так же оказывают влияние на рабочий процесс ДВС

Аналитическое исследование процессов, происходящих в струе распыленного топлива в условиях камеры сгорания в общем виде приводится в работах Б В Раушенбаха, Г Н Абрамовича и др Процесс распыливания топлива в камере ДВС рассматривался в работах А С Лышевского, В А Кутового, затем предложенные подходы модифицировались Н Ф Разлейцевым и др авторами Смесеобразование и сгорание в дизелях исследовалось И И Вибе, Ю Б Сви-

ридовым По мере изучения процессов распиливания топлива вырабатывались требования к изготовлению топливной аппаратуры ДВС (Б Н Файнлейб и др) Авторы использовали некоторые упрощения и допущения, приводящие к искажению объекта и результатов исследований, но внесли существенный вклад, необходимый для построения физической картины и понимания сути протекающих явлений и установления их взаимосвязи

Основы теории распространения светового излучения через дисперсные среды были заложены Д Релеем, Дж Ми и развиты в дальнейшем Г ван де Хюлстом, К С Шифриным и др Неоценимый вклад в разработку оптических методов и технических средств измерения и контроля параметров дисперсных сред внесли Б С Ринкевичюс, Ю Н Дубнищев, и др В связи с развитием матричных и линейных фотодатчиков на основе ПЗС и фотодиодных структур в последнее десятилетие активизировался интерес к задачам анализа и обработки изображений, значительный вклад в этом направлении внесли работы Э Претта, Т С Хуанга, Р. Блейхута, Дж Ту, Р Гонсалеса, Г Винклера Разработкой систем измерений на основе матричных фотодатчиков занимались И Н Пустынский, Ю Г. Якушенков и др

В настоящее время работы Российских и зарубежных ученых в этих направлениях продолжаются Это подчеркивает актуальность и важность поставленных задач для научно-технического прогресса, а так же создает предпосылки к разработке и внедрению современных, быстродействующих и работающих в масштабе реального времени систем измерения и контроля параметров быстропротекающих процессов, каковыми, в частности, являются распылива-ние жидкости и напыление частиц детонационными методами

Выбранные направления обеспечивают решение задач оперативного контроля параметров распыленной жидкости в совокупности с статистически обусловленной взаимосвязью с характеристиками рабочего процесса ДВС, что позволяет разрабатывать методы и создавать устройства контроля характеристик дисперсных потоков, учитывающие их особенности и свойства

Цель диссертационной работы заключается в научном обосновании и разработке оптических методов и приборов контроля параметров импульсных дисперсных потоков распыливания жидкости, ориентированных на контроль качества топливных распылителей, и контроль температурно-скоростных параметров частиц в потоках ДГН

Задачами исследования являются.

1 Анализ и разработка оптического метода и реализация его в стенде, способном контролировать скорость массопереноса импульсного потока распыленного топлива с изменением давления перед распылителем в масштабе реального времени,

2 Разработка метода оптического контроля дисперсного состава капель в объеме импульсного потока распыленного топлива, обеспечивающего кон-

троль в масштабе реального времени и экспериментального стенда, реализующего предложенный метод,

3 Разработка метода контроля распределения относительной концентрации в струе распыленного топлива и корневых углов между струями, реализация разработанного метода в стенде контроля качества распылителей в условиях массового производства с использованием высокоскоростной съемки и обработки изображений топливных струй,

4 Поиск и выявление статистически обусловленных взаимосвязей контролируемых параметров, полученных на стенде контроля качества распылителей с использованием высокоскоростной съемки и обработки изображений топливных струй, с расходом топлива и составом отработавших газов ДВС,

5 Усовершенствование РТУ метода измерения и контроля скоростей светящихся частиц в импульсном дисперсном потоке и разработка на его основе стенда контроля скоростей и яркостных температур частиц из изображений потока ДГН, полученных высокоскоростной съемкой, в масштабе реального времени,

6 Выработка рекомендаций по дальнейшему совершенствованию контрольно-измерительных стендов характеристик потока распыленного топлива, применительно к топливной экономичности и удовлетворению экологическим требованиям к отработавшим газам

Объектом исследования являются: импульсные дисперсные потоки, оптические стенды контроля характеристик импульсных дисперсных потоков распыленного дизельной форсункой топлива и потоков частиц при ДГН, системы скоростной цифровой регистрации и обработки сигналов и изображений

Методы исследования. В работе использовались методы математической статистики, теории вероятности, обработки изображений, теории распылива-ния жидкостей, распространения оптического излучения в дисперсных средах, методы моделирования и экспериментальные методы

Научная новизна работы заключается в следующем.

1 Разработан метод контроля скорости массопереноса импульсных потоков распыленной жидкости, заключающийся в определении интервала времени транспортировки равных порций масс импульсного дисперсного потока, позволяющий делить распылители по группам соответствия скоростным характеристикам

2 Предложен метод контроля дисперсного состава струи распыленной жидкости, заключающийся в аэродинамической сепарации капель топлива по размерам и оптической регистрации относительной массы капель в заданных сечениях, что позволяет создавать стенды контроля дисперсного состава струи распыленной жидкости, работающие в масштабе реального времени и в жестких производственных условиях

3 Разработан и обоснован метод обработки изображения струй распыленного форсункой топлива, реализованный в виде программы для ЭВМ, по-

зволяющей в масштабе реального времени контролировать относительную концентрацию в яркостных зонах и корневые углы на изображениях струй распыленного топлива

4 Впервые выявлена и обоснована статистически обусловленная взаимосвязь распределения относительной концентрации в яркостных зонах и корневых углов на изображениях струй распыленного топлива с параметрами камеры сгорания, расходом топлива и количеством СО в отработавших газах дизеля, позволяющая осуществлять контроль качества изготовления распылителей

5 Предложен способ контроля яркостной температуры напыляемых частиц, основанный на запоминании показаний при калибровке цифрового пирометра с матричным фотоэлементом по эталонному излучателю, что позволяет увеличить точность определения яркостной температуры объекта и расширить технологические возможности способа

6 Разработанные технические решения в области создания приборов и методов оптического контроля импульсных дисперсных потоков с учетом их особенностей, повышают эффективность контроля топливных распылителей при проведении опытно-доводческих работ на новых двигателях и в условиях массового производства, а так же совершенствуют существующие методы контроля температурно-скоростных параметров частиц в процессе детонационного напыления покрытий

На защиту выносится:

1 метод контроля скорости массопереноса импульсного дисперсного потока распыленной жидкости, заключающийся в определении интервала времени транспортировки одинаковых порций масс вещества потока через два оптических сечения и построении гистограммы распределения масс жидкости по скоростям, а так же разработанный на его основе экспериментальный стенд контроля скорости массопереноса в струе распыленного топлива,

2 метод контроля дисперсного состава импульсного потока распыленной жидкости, основанный на аэродинамической сепарации частиц по размерам и регистрации относительной массы капель топлива в заданных оптических сечениях и экспериментальный стенд, реализующий предложенный метод;

3 метод контроля относительных концентраций в яркостных зонах и корневых углов по изображению струй распыленного топлива, полученных на разработанном стенде контроля топливных распылителей с применением цифровой фотосъемки и обработки изображений топливных струй,

4 алгоритмы получения информации о распределении яркостных зон, относительных концентраций, углов и площадей топливных струй, а так же их корреляционные взаимосвязи с топливной экономичностью и количеством СО в отработавших газах дизеля А-01,

5 экспериментальный стенд контроля скоростей светящихся частиц в импульсном дисперсном потоке при ДГН покрытий, на основе РТУ метода

6

определения скоростей частиц по их трекам на изображении потока, с возможностью контроля яркостных температур напыляемых частиц

Практическая ценность диссертационной работы

Научное обоснование разработанных методов и реализованные стенды оптического контроля характеристик импульсных дисперсных потоков были использованы при выполнении работ, проводившихся с ООО «Алтайский завод прецизионных изделий» (1996-2007 г г), ООО «Центр Новых Технологий» при проведении работ в рамках Государственного контракта № 3573р/6027 от 28 сентября 2005г с Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (2005-2007г), а также в соответствии с планами хоздоговорных и госбюджетных работ АлтГТУ им ИИ Ползунова (20012007г) В перечисленных НИР автор принимал участие в качестве исполнителя и научного руководителя

Практическая значимость результатов заключается в следующем

1. Разработанные научно-обоснованные технические решения, заключающиеся в регистрации и контроле пространственного распределения относительной концентрации топлива, распыленного при атмосферных условиях, и их статистически обусловленной взаимосвязи с показателями СО в отработавших газах и экономичности расхода топлива для дизеля А-01, предоставляют возможность прогнозировать применение разработанных методов контроля к дизельным двигателям и системам топливоподачи других типов, а так же сортировки распылителей на стадии производства по группам однотипных контролируемых параметров

2 Исходя из эксплуатационных особенностей конкретного двигателя, появляется возможность сортировать топливные распылителей на стадии производства и подбирать для него комплект распылителей и плунжерных пар топливного насоса, что обуславливает ценовую политику предприятия-изготовителя на данные изделия

3 Совокупность теоретически обоснованных методов и алгоритмов проработана на уровне реализации в аппаратных средствах с обеспечением возможности их промышленного освоения

4 Результаты контроля, их практической отработки и разработанные экспериментальные стенды прошли испытания и были внедрены на ООО «Алтайский завод прецизионных изделий», в Алтайском научно-инновационном центре порошковых технологий при АлтГТУ

Внедрение и использование результатов диссертационных исследований подтверждается соответствующими актами внедрений и использования результатов работ по диссертации

Достоверность полученных результатов обеспечена адекватным применением теории измерений, теорий погрешности и цифровой обработки сигналов, применением стандартных приборов, поверкой разработанных стендов

контроля с применением альтернативных измерительных методик, стендов и теоретических расчетов, воспроизводимостью полученных результатов

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на более чем двух десятках конференций международного, всероссийского и регионального уровней II Международной конференции "Датчики электрических и неэлектрических величин Датчик-95" (Барнаул, 1995), VI Международном научно-практическом семинаре "Совершенствование мощностных, экономических и экологических показателей ДВС" (Владимир, 1997), Всероссийской молодежной научной конференции "XXIV Гагаринские чтения" (Москва, 1998), Международной научно-технической конференции "Совершенствование быстроходных ДВС" (Барнаул, 1999), Всероссийской научно-практической конференции "Студенты и аспиранты - малому наукоемкому бизнесу" (Казань, 2001), VIII, IX Международных научно-практических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых "Современные техника и технологии" (Томск, 2002, 2003), Региональной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Наука Техника Инновации" (Новосибирск, 2002), Международной научно-практической конференции "Актуальные проблемы теории и практики современного двигателе-строения" (Челябинск, 2003), IX Международной научно-практической конференции "Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей" (Владимир, 2003), XV научно-технической конференции с участием зарубежных специалистов "Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления" (Москва, 2003), IX, X, XI Международных конгрессах двигателестроителей (Украина, Харьков, 2004, 2005, 2006), XX Международном семинаре по струйным, отрывным и нестационарным течениям (Санкт-Петербург, 2004), V Международной научно-технической конференции "Измерение, контроль, информатизация" (Барнаул, 2004), X, XI Международной научно-практической конференции "Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири, СИБРЕСУРС" (Новосибирск, 2004, Барнаул, 2005), VIII Международной научно-технической конференции "Оптические методы исследования потоков, ОМИП" (Москва, 2005, 2007), II Международной научно-практической конференции "Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности" (Санкт-Петербург, 2006), Всероссийской научно-практической конференции "Двигатели внутреннего сгорания - современные проблемы, перспективы развития" (Барнаул, 2006), Международной школе-семинаре "Прорывные технологии в области композиционных материалов, теория и практика процессов СВС" (Барнаул, 2006), II Всероссийской конференции по наноматериалам НАНО-2007 совместно с IV Международным семинаром "Наноструктурные материалы 2007 Беларусь - Россия", (Новосибирск, 2007) Результаты работы неоднократно докладывались на «Южно-Сибирском объединенном физическом семинаре», регулярно проводимом в АлтГТУ (Барнаул, 1995-2007)

8

Личный вклад автора. Автором формировались основные принципы и положения исследований по теме диссертации, он принимал непосредственное участие в постановке новых задач, планировании экспериментов, создании аппаратурных стендов, проведении натурных экспериментов Автору принадлежит идея постановки основных теоретических задач, участие в анализе и интерпретации результатов расчетов, инициатива проведения и реализация ряда экспериментов, основная идея большинства изобретений

При участии автора выполнены и защищены три диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук (Карпов И Е «Исследование характеристик импульсных двухфазных потоков на основе эффектов распространения света в полидисперсных средах», Барнаул, 2002, Огнев И В «Улучшение показателей рабочего процесса дизеля интенсификацией впрыска топлива», Барнаул, 2003, Клочков А В «Разработка метода и комплекса экспресс регистрации дисперсности потока распыленной жидкости», Барнаул, 2005)

Публикации. По теме диссертации опубликованы 62 работы, включая монографию, 8 статей в журналах, рекомендованных ВАК России для публикаций результатов диссертаций, 6 патентов на изобретения, свидетельство о регистрации программы для ЭВМ, статьи в региональных и зарубежных изданиях, 28 материалов конференций и тезисов Разработанные методы и результаты оптического контроля параметров импульсных дисперсных потоков отражены в отчетах о хоздоговорных и госбюджетных НИР

Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, шести глав, списка используемой литературы и приложений Общий объём работы составляет 333 страницы машинописного текста, 129 рисунков, 9 таблиц Библиография включает 324 наименования

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность тематики исследования, сформулированы научная новизна и практическая значимость полученных результатов, приводятся положения, выносимые на защиту, и краткое описание работы

В первой главе приводится описание импульсного дисперсного потока как объекта контроля В начале главы рассмотрены основные зависимости, позволяющие описывать характеристики процесса распыливания топливной струи скорость струи, средний диаметр и виды распределений капель по размерам

Анализируются методы и устройства измерения и контроля параметров трехмерных ансамблей частиц в импульсных двухфазных потоках, составляющих предмет дисдрометрии, таких как скорость, дисперсный состав, применительно к струе распыленной жидкости, выбираются оптические методы, применение которых возможно к задаче контроля качества распыливания топлива Приводится описание распространенных схем экспериментальных установок и

стендов, реализующих измерение и контроль характеристик, как потоков напыляемых частиц, так и струй распыленного топлива

При промышленном изготовлении топливных и других распылителей небольшие отклонения от паспортных размеров составляющих деталей, узлов, как правило, приводят к ухудшению качества распиливания Согласно требованиям ГОСТ 10579-88, при визуальном наблюдении впрыскиваемое топливо должно быть туманообразным, без сплошных струек и легко различимых местных сгущений, что проконтролировать без специальных приборов практически невозможно

При разработке методов и устройств контроля характеристик импульсных дисперсных потоков жесткие требования накладывают технологические условия протекания процессов В процессе распыливания топлива дизельной форсункой в атмосфере - малая длительность процесса 6-10"3 с со средней скоростью от 20 до 300 м/с и дисперсным составом капель топлива от 5 до 120 мкм. В детонационно-газовом напылении - широкий разброс гранулометрического состава исходного порошка 10-120 мкм, а следовательно и разброс температур частиц в газовом потоке 700-2000°С, фоновое излучение газового потока, нагретого до температуры порядка 2000-4000°С, скорость частиц порошка 1001000 м/с, время единичного цикла напыления 5 10"3 с

В заключении главы сформулированы задачи исследования, стоящие перед автором, преимущества и недостатки рассмотренных методов для выработки методов оптического контроля характеристик импульсных дисперсных потоков

Во второй главе рассматриваются модели импульсных дисперсных потоков как объектов контроля Используя критериальный подход А С. Лышевско-го к описанию аналитической модели процесса распыливания топлива, приведены математические формулы определения основных ее параметров Топливный поток рассматривается как тело вращения конусообразной формы с соответствующим распределением концентраций, плотностей, интенсивностей и скоростей капель Так, концентрация топлива п на заданном расстоянии г от сопла распылителя в поперечном сечении к оси струи на расстоянии г определяется из выражения

где пт - концентрация на оси струи, ас = 0,003№е0'3р°'4М-0'1 - постоянный 2

коэффициент, М = ——--число, характеризующее отношение сил вязкости

ртстс1с

к силам поверхностного натяжения, с1с - диаметр сопла, ц, - коэффициент динамической вязкости жидкости, и - коэффициент поверхностного натяжения,

(1)

Т т2л и

_ —»тс _ критерий Вебера, р - отношение плотности воздуха рв к а

плотности топлива рт и0 - скорость впрыска Выражение (1) позволяют рассчитать концентрацию топлива для основной зоны струи при изменении критериев в пределах We = [140,725] 103, М = [7,39,33,4] 10"4, р = [0,0095,0,028], распыливание производится в среду с малым противодавлением, то есть при атмосферных условиях

Начальный участок струи соответствует зоне, где происходит распад струи жидкости и дробление капель Длина этого участка для струи дизельного топлива в атмосферных условиях составляет 4-6 см, где оптические методы и средства контроля параметров струи в рамках поставленных задач исследования не применялись В дальнейшем, на основании литературных данных полагается, что капли на основном участке не дробятся и не сливаются, расстояние между каплями больше их среднего размера

При распространении пучка электромагнитного излучения (света) мощностью Р0 в слое частиц распыленной жидкости протяженностью ЛН=сош1 его мощность Р на выходе изменяется в соответствии законом Бугера

Р = Р0ехр{-т}, (2)

где т - оптическая толщина среды т = КЛН, К - показатель ослабления, характеризующий ослабление света единичным объемом среды, содержащим п независимо рассеивающих частиц Выражение для К записывается в виде

К = ^-п(Ха,т), (3)

где Б - диаметр частицы, <3(а,т) - фактор эффективности ослабления одной

частицей, а=— - безразмерный параметр, X - длина волны, т - относитель-X

ный комплексный показатель преломления вещества частицы Массовая конто.,. „з

центрация частиц пм выражается через счетную п в виде пм =п—— и

Таким образом, показатель ослабления К принимает вид

к = 3пж0(а1т) (4)

2рТ Б ' где п меняется с течением времени I

Показатель преломления дизельного топлива определялся экспериментально и составил п=1,385+0,004 в интервале длин волн от 350 до 750 нм Показатель поглощения дизельного топлива х«0,001, определялся на фотометре КФК-3 для диапазона длин волн от 600 до 1000 нм

Сигнал и(1;) на выходе фотоприемника с чувствительностью Б, регистрирующего мощность светового излучения с течением времени 1, проходящего

11

через дисперсный поток, будет определяться мощностью P(t) падающего на фотоприемник излучения

u(t) = SP(t) (5)

Интенсивность частиц g(t) в сечении, пролетевших через измерительный объем V, образуемый световым лучом, за минимальное время измерения to

g(t) = nM(t)^ (6)

Оптическая толщина среды из (2) с учетом выражений (4) и (5) есть

= In

SP0 _3пм(*)0(а,т)

ЛН

(7)

8Р(0 2рТ Б Из выражения (7), переходя к определенному интегралу с конечными пределами по времени транспортировки импульсного дисперсного потока через заданное оптическое сечение от начала 1=0 до конечного времени ^ с учетом (6), получаем выражение для массы вещества потока, пролетевшей через измерительный объем V

М:

11 t

о 3 Q(q,m)

D

AHdt

(8)

0 У2Рт

Выражение для массы вещества потока (8) записано для монодисперсных частиц и является основным для методов контроля скоростных параметров и дисперсного состава, рассмотренных в следующих главах Выражение (8) получено из условий применимости закона (2), приближения однократного рассеяния света дисперсной средой, ослабление излучения в потоке обусловлено исключительно конденсированными частицами. Н В Семидетнов провел анализ характеристик топливной струи как объекта исследования ЛДА и установил выполнение условия однократного рассеяния на основной зоне струи, анализ основан на модели Н Ф Лышевского и подтверждается экспериментально

Поглощение излучения струей распыленной жидкости в ее поперечном сечении определяется из закона Бугера (2) значением оптической толщины среды т(х) (рис Д)гочки зрения теории вероятностей, выражение (1) для распределения концентрации в попереч-

Рис 1 Схема прохождения светового излучения через поперечное сечение топливной струи

ном сечении струи представляет нормальный закон распределения вероятностей и с учетом зависимости т от п можно записать

Г _2 1

Т(Г):

Ч

j-У2п

ехр^

2а

(9)

2 2 2

где г = Дх + Ау - координаты малого объема поглощающих частиц, а -

стандартное отклонение то - константа Проходя через дисперсную среду на расстоянии х от центра струи, луч света пройдет слой частиц протяженностью ДН=2Ду Подставляя выражение (9) для оптической толщи среды в закон Буге-ра, после преобразований получим

АУ

Р(х) = Р0 exp<j - С(х) J ехр О

2а2

dy

(10)

где Ду

Дх

С(х):

2Ч а2 271

ехр

2а

константа при заданной ко-

ординате х=Дх Интеграл в показателе экспоненты (10) есть Ф(0(х)) табулированная функция, интеграл вероятностей, тогда

InZW = -С(х)Ф(б(х))

(П)

есть выражение для расчета концентрации по значениям яркости на изображении струи распыленного топлива Анализируя изображения топливных струй, полученных на стенде «Факел-КИТС» (глава 5), проводился расчет функции оптической плотности по сечению струи, критерий согласованности которой с функцией плотности нормального распределения составил 112=0,992

В третьей главе приводится описание метода и экспериментального стенда контроля дисперсного состава струи распыленного топлива Метод основан на аэродинамической сепарации капель топлива по размерам и регистрации относительной массы капель в заданных оптических сечениях Воздействие на каплю потоком воздуха производится на основном участке струи, где капли относительно свободно движутся В целях упрощения задачи движения капли, принимается ряд допущений температура в газовом потоке постоянна (распыливание производится в атмосферных условиях при температуре +20°С, используемый поток воздуха так же имеет комнатную температуру) и капля в процессе движения не испаряется, вес капли пренебрежимо мал по сравнению с другими действующими силами, различные пульсации в потоке, например турбулентность, не оказывают возмущающего действия на поведение капель, капли не сталкиваются и не дробятся в процессе движения, под воздействием аэродинамических сил капли не деформируются и сохраняют сферическую форму

Изучение движения капли в газовой среде с учетом допущений представленных выше, базируется на уравнении движения центра масс капли, представленной в виде твердого шара (рис 2) Сила лобового аэродинамического сопротивления может быть представлена в виде

V ]у|

Рсоп = Фв -у-1 > 02)

где Г- площадь миделева сечения частицы, V - скорость капли, с - коэффициент сопротивления капли Если поток капель достаточно разрежен, то есть расстояние между каплями на много больше диаметра капли Б, то для коэффициента сопротивления можно использовать соотношение, как для одиночной капли Такой подход оправдан экспериментальными исследованиями по определению концентрации капель в основной зоне топливной струи, приведенными в литературе В практике расчетов коэффициента с применяется формула Вырубова

с = (13)

л/Яе

где N=12,5 при 10<Ые<1000 и N=14 при 10<Ые<500 При N=14 среднее отклонение от экспериментальных данных составляет 3-5%, что вполне приемлемо Уравнения траекторий в параметрическом виде рассматриваются для двух слу-

сФв

чаев Уу < со и уу > со при к = , шт - масса капли, со - скорость воздушно-

2тт

го потока, у0 - начальная скорость капли

х(1:) = — 1п(1 + кУ(Л соэ а); к

у(0 = ^о— Уу <ю> (14)

1п(1 + к1:(у08та - ю)) к

1п(1 - к1(Уо8ша - го)) _

Расчет положения измерительных оптических сечений проводился по выражениям (14) моделированием траекторий полета капель топлива с диаметрами 20, 50 и 80 мкм (рис 2) Из рисунка видно, что мелкие капли первыми увлекаются воздушным потоком и движутся по более крутой траектории, а капли большего размера движутся по пологой траектории и улетают на максимальное расстояние от распылителя, что согласуется с работами Б В Раушенбаха

На основании закона Бугера проведено обоснование возможности применения оптического излучения для определения относительных масс частиц распыленного топлива в потоке

основной У ЧАСТОК

Г V- (со

\ \ F \ \ СОП X s F СОП у \

\ ' 4 2 \ /

1 . \

О 0 25 0 5 0,75 Хм 1

Рис 2 Силы, действующие на каплю и траектории движения капель жидкости при (0=1 м/с и различных начальных скоростях (1,2, 3 - 15 м/с, 4, 5, 6-25 м/с, 1,4- D=20 мкм, 2, 5 - D=50 мкм, 3,6- D=80 мкм) По условиям проведения исследований, через каждое выбранное оптическое сечение пролетают капли одинакового размера, тогда выражение (8) запишется в виде

М, =}g1(t)^-^-Q^)AHdt = Gjg1(t)dt, (15)

0 v Рт ui о

^ 3 tn Q(a.,m) АТТ

где G, =--— —-АН - константа, характерная для i-того измеритель-

2рт V Dt

ного сечения, определяемая экспериментально для известного D, Фактор эффективности ослабления Q(a„m) в заданном сечении i остается постоянным, для заданного размера частиц

Разработанный метод реализован в виде стенда регистрации дисперсного состава потока распыленной жидкости «Факел-Д», схема, которого приведена на рис 3 Струя распыленной жидкости 1, генерируемая форсункой 2, попадает под воздействие воздушного потока 3, имеющего постоянную и малую по сравнению со скоростью струи скорость Поток воздуха 3 воздействует на капли струи жидкости, искривляя траекторию их полета Далее, трансформированная струя пронизывается световыми лучами 4 от источников светового излучения 5 (светодиоды), а фотодатчики 6 (фотодиоды) регистрируют интенсивность светового излучения, прошедшего через трансформированную струю распыленной жидкости 1 Линейка источников излучения подключена к регулируемому источнику тока для управления яркостью светодиодов, находящемуся в разработанном устройстве 7 УСП-16

Рис 3 Схема стенда контроля дисперсного состава топливной струи «Факел-Д»

Линейка фотоприемников подключена к регулируемому усилителю в том же блоке, сигнал с которого передается через палату ввода вывода ЛА-1,5 PCI в ЭВМ (производство ООО «Центр АЦП», г Москва) Диаметр капель D, распыленной жидкости определяется расстоянием между плоскостью выходного отверстия форсунки и i-м лучом 4 источника светового излучения 5 Гистограмму распределения капель по размерам для исследуемой форсунки получается сопоставлением относительной массы М, капель струи распыленной жидкости в i-м сечении с определенным ранее диаметром капель D, Восемь каналов данных опрашиваются через каждые 2,5 мкс в течение времени измерения 1 канал регистрирует динамику изменения давления в трубопроводе перед форсункой, 2-8 каналы — изменение интенсивности световой волны прошедшей через поток частиц в 1-7 измерительных сечениях. Воздуховод 8 и блок воздухоподачи 9 предназначены для формирования воздушного потока Вентиляция измерительной камеры осуществляется блоком 10 через патрубок 11с осаждением капель на заборнике 12 Блок воздухоподачи 9 создает в воздуховоде необходимое рабочее давление воздуха Для уменьшения попадания на фотоприемник бокового излучения с источников, составляющих соседние измерительные сечения, на всех фотоприемниках и источниках оптического излучения предусмотрены бленды

Гистограмма дисперсного состава, полученная на стенде «Факел-КИТС», приводится на рис 4 Из графика видно, что первая секция - это самая мелкая фракция частиц образующихся при распылении В первое сечение попадают

частицы размером до 20 мкм, во второе - 20-30 мкм, и так далее до последнего 70-80 мкм.

Технические характеристики стенда «Факел - Д». Количество измерительных сечений, шт. Расстояние до измерительной плоскости, м Расстояние между оптическими сечениями, мм Диапазоны диаметров капель D, мкм Относительная погрешность D, % Диапазон скоростей воздушного потока, м/с Максимальное давление впрыска, МПа

Габариты камеры контроля, м

И %

7;

0,2-0,8; 105; 15-120; 12; 0-20; 40;

1x0,75x1.5.

20 15 10

5

-in

!

105 ' 210 ' 315 ^420 525 ' 630 ' 375 L, мм 10-25 25-40 40-55 55-70 70-85 85Л00100-115 IX мкм Рис. 4. Гистограмма распределения массы топливного потока по измерительным сечениям. Распылитель 6А1, Ц(=0,23, п^.,^650 мин"1 Скорость на основном участке топливной струн определялась по регистрации давления топлива перед распылителем и полученным ранее экспериментальным зависимостям «давление-скорость», отраженным в главе 4. Скорость воздушного потока подбиралась экспериментально и составляла I м/с, скорость струи составляла 25 м/с па расстоянии 10 см от носика распылителя. Для сопоставления полученных результатов распыливание осуществлялось на стеклянные пластины и по отпечаткам капель производился расчет диаметров. По массам капель, распыленных на алюминиевую фольгу и определялись константы Gi в выражении (9).

В результате получена гистограмма дисперсного состава капель импульсного потока распыленного дизельного топлива, согласующаяся с теоретической функцией распределения капель по размерам в виде обобщенного гамма-распределения, (R2=0,973), из которой получены значения Dw=69.78 мкм, D32=79,21 мкм. Для распылителей, работающих с «подвпрыском» количество крупных капель увеличивается.

В четвертой главе приводится описание метода и стенда оптического контроля скорости массопереноса топливных струй.

Метод контроля скорости массопереноса импульсных струй распыленной жидкости основан на регистрации мощности оптического излучения, прошед-

шего через поток в двух сечениях и условии равенства масс вещества потока, прошедших через измерительные сечения за все время развития потока При малых базовых расстояниях Ь между сечениями толщина струи в 1 сечении равна толщине этого потока во 2 сечении и массы жидкости, регистрируемые в 1 сечении и образующие оптические неоднородности, обязательно пройдут через 2 сечение за интервал времени развития струи ^ Используя выражение (8), рассчитывается относительная масса вещества потока, пролетевшая через выбранные сечения Считая, что за малое время регистрации ^ фотодатчиком мощности излучения размер частиц Б не меняется и функции распределения по размерам в заданных сечениях одинаковы (для основной зоны струи и малого И), в выражении (8)

*0 3

- АН = в = сопэ1, (16)

V 2р Б

и М = в , тогда О

Ч 12

1ё(№ = /вфА (17)

О о

Время транспортировки для заданной порции массы АМ найдется как

М = (18)

Для каждого значения порции масс АМ„ регистрируемого в 1 и 2 сечениях в каждый период времени регистрации определяется время транспортировки А^ Определяя скорости по времени развития струи и известным Ь, формируется скоростная характеристика массопереноса При известной массе топлива за один впрыск, сумма значений М для сечений нормируются

На базе топливного стенда МЖКЕ2 разработан и апробирован стенд контроля скоростных характеристик топливной струи «Факел-С» На стенде МЖКЕг 1 установлен топливный насос высокого давления (ТНВД) 2 (рис 5 а) Топливо под давлением по трубопроводу 3 поступает в форсунку 4, установленную на штативе 5 Распылитель форсунки генерирует дисперсный топливный поток 6, развивающийся через сечения 7 и 8 Сечение состоит из кольца, в котором оппозитно друг другу расположены светоизлучатель и фотодатчик (рис 6) С фотодатчика электрический сигнал поступает на устройство 11 (УСП-16), и далее в цифровой форме в ЭВМ 12 Параллельно осуществляется регистрация динамики изменения давления тензодатчиком 9, сигнал с которого усиливается в тензометрическом усилителе 10 и подается на вход УСП-16 Работа УСП-16 осуществляется от устройства синхронизации с оборотами вала топливного насоса 2. На рис 5 а) так же отображен индуктивный датчик хода иглы распылителя 13, который подключался к тензометрическому усилителю 10

--—Л|,Ь"У-М^и

I; , ,

мс

б)

Рис, 5. а) схема стенда контроля скоростных характеристик и массопере-носа топливного потока «Факел-С»; б) изменение оптической плотности топливной струи в сечении на расстоянии 6 см и 11,3 см от носика распылителя; Л - время для определения скорости вершины струи, гц,л=650 мин"1

Технические характеристики стенда «Факсл-С» Диапазон измеряемых скоростей, м/с 0,1-1500;

Относительная погрешность скорости на базе 100 мм, % 5;

Относительная погрешность массы, % 7;

Мощность регистрируемого излучения, мВт/см2 ! -50;

Частота регистрации, Гц 1-700000;

Число каналов регистрации (УСП-16) 16;

Разрядность АЦП ! 2.

На рис. 5 б) изображено изменение оптической плотности топливного потока в сечениях на расстоянии 5 см и 10,3 см от носика по оси распылителя ООО АЗПИ с 5 сопловыми отверстиями (1=0,25 мм, установленный на форсунку ФД-22. Начало впрыска сопровождается резким (80 градаций за 200 мке) уменьшением интенсивности световой волны по причине прохождения уплотненной головной части струи с высокой концентрацией капель топлива. Спад же сигнала в конце впрыска относительно плавный (40 градаций за 2 мс), что

объясняется процессом распада жидкой струи и образованием шлейфа из мелких капель, следующих за основной массой потока.

Из рис. 7 видно, что основная масса частиц, вероятно находящаяся в головной части топливного потока, встречая сопротивление неподвижной среды, движется со скоростью 10-20 м/с. Частицы топлива, находящиеся в шлейфе потока, могут двигаться с большими

Рис. 6. - Внешний вид стенда «Факел-С»

скоростями, но их масса меньше частиц во фронте Большая масса частиц в головной части свидетельствует о переобогащении этой зоны топливом 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 (38 %) за счет возрастания объемной скорости вытеснения топлива плунжером и снижения утечек, а средняя скорость фронта увеличилась с 76,7 до 90,6 м/с (18 %)

о 40

^.30

8 20 о

л 10 0

40

ЗП

iTt

о 2U

<0 10

и

а) Скорость, м/с

6) Скорость, м/с

Рис

В) Скорость, м/с г) Скорость, м/с

7 Гистограмма распределения масс топлива в потоке по скоростям

а) ПкуЛ=500 мин"1; б) пкул=650 мин"1, в) пкул=750 мин"1, г) ПкуЛ=850 мин

Анализ гистограмм распределения частиц потока по скоростям для различных частот вращения вала ТНВД (рис 7) выявил, что при увеличении частоты вращения, вследствие роста давления топлива перед форсункой, происходит увеличение количества массы топлива, движущейся с большими скоростями (при Пкул = 500 мин"1 около 26 % массы топлива движется со скоростью больше 50 м/с, а при п^ = 850 мин"1 уже 52 %)

Теоретический расчет по выражениям, предложенным Лышевским А С , скорости вершины струи распыленного топлива, сведены в таблицу 1 Проведенные исследования выявили необходимость введения поправочного коэффициента к для скорости движения топливного потока, зависящего от конструкции топливной аппаратуры (ТА) Применительно к конкретной ТА для дизеля ЧН 15/18, изменение коэффициента к при впрыске в среду с малым противодавлением находится в диапазоне от 0,92 до 0,96 Для расчета Uo при регистрации давления в трубопроводе перед форсункой, использовалась формула

"0 =Mf

2АР

V Рт

(19)

где - коэффициент расхода форсунки, определяемый экспериментально, АР - разность давлений впрыска топлива и окружающей среды

Контроль скоростных характеристик массопереноса топливного потока в условиях массового производства с целью разбивки их на группы однотипных параметров предполагает принятие производственного эталона — распылителя и топливного насоса с наилучшей скоростной характеристикой впрыска Стенд

«Факел-С» применяется на ООО СКБ АЗПИ на стадии опытно-доводческих работ, сравнивая разработанные распылители с прототипами

Таблица 1 Результаты контроля параметров топливной струи

Частота вращения, мин"1 600 650 700 750 850

Давление впрыска топлива, МПа 27,0 29,1 32,2 35,3 37,3

Скорость впрыска и0, м/с 150,4 156,2 164,3 172 176,9

Длина струи, мм 82,7 82,9 84,9 86,4 87,1

Скорость фронта эксперим, м/с 76,7 79,7 83,9 88,0 90,6

Скорость фронта теоретич, м/с 70,8 74,8 79,8 84,8 88,1

Коэффициент к 0,92 0,94 0,95 0,96 0,96

В этой же главе содержатся результаты расчета скорости вершины струи из изображений, полученных цифровой фотосъемкой на стенде «Факел-КИТС», описанном в 5 главе

В главе рассмотрен оптоэлектронный стенд контроля распределения топлива по отверстиям в распылителе По выражению (8) рассчитывается относительная масса топливного потока, пролетевшая через выбранное оптическое сечение каждой струи распылителя, отнесенная к общей массе на 1 впрыск Расчет производится по нескольким впрыскам Схема стенда приведена на рис 8 а) На электронных весах 1 установлен топливный бак 2, из которого по топливопроводу 3 топливо подается в ТНВД 4, установленный на топливном стенде 5 Mirkez Топливо под давлением по трубопроводу 6 поступает «а форсунку 7, распылитель которой генерирует несколько дисперсных топливных потоков, развивающихся через оптические сечения (на рисунке отображено одно оптическое сечение 9) С фотодатчика электрический сигнал через устройство УСП-16 поступает на плату сбора данных, находящуюся в ЭВМ 10 JIA1,5-PCI Один из каналов занят обработкой сигнала с электронных весов, регистрирующих расход топлива Остальные каналы используются для обработки сигналов с фото датчиков

Измерения проводились при атмосферных условиях с частотой вращения вала ТНВД 850 мин1 и расходом топлива 92 мм3/цикл Измерение цикловой подачи топлива по отверстиям проводилось для распылителя 6А1 ООО АЗПИ с 4 сопловыми отверстиями цг=0,25 По графикам на рис 8 б) осуществляется контроль неравномерности подачи топлива по отверстиям

Контроль неравномерности подачи топлива по отверстиям в распылителе оптическим методом позволяет уменьшить затраты времени, по сравнению с гидродинамическим методом, разбивая их на группы соответствия допустимым отклонениям от технологических параметров Большие отклонения массы

топлива от технологического значения в каком-либо из отверстий влечет переобогащение топливом сердцевины струи, увеличение дальнобойности и возрастание СО в отработавших газах

Рис 8 а) схема стенда контроля неравномерности цикловой подачи топлива по отверстиям; б) распределение масс топлива по 4 отверстиям

В пятой главе рассматривается метод и стенд оптического контроля характеристик изображений топливовоздушных струй с помощью высокоскоростной цифровой фотосъемки и обработки изображений. Описывается лабораторная одно цилиндровая установка УК-2 и приводятся результаты проведенных экспериментальных исследований Основываясь на анализе полученных экспериментальных данных, приводятся критерии качества распыливания топлива

Эффективным средством улучшения топливной экономичности и снижения токсичности отработавших газов дизелей является обеспечение оптимальных значений коэффициента избытка воздуха, определяемого цикловой подачей и влияющего на полноту сгорания топлива

С развитием средств регистрации изображений на базе быстродействующих ПЗС- структур с передачей изображения в управляющую ЭВМ, становится возможным разрабатывать стенды контроля пространственно-временных параметров топливных струй распыляющих форсунок

Разработанный стенд контроля качества распылителей на основе скоростной съемки и обработки изображения топливных струй является приставкой к любому топливному стенду типа MOTOR PAL, MIRKEZ и ДД-1-03 и др. Топливный стенд 1 вращает вал ТНВД 2, на котором укреплен оптический датчик вращения 3 (рис 9, 10) Синхроимпульс вырабатывается тензометрическим датчиком давления топлива 4 в трубопроводе 5, подводящим топливо к форсунке 6, либо оптическим датчиком 3 вращения вала топливного насоса 2 по выбору оператора. От синхроимпульса начинается отсчет времени до запуска фото- камеры 7 и управления вспышкой света 8 в разработанном блоке синхронизации 9 СИНХРО-М По окончании процесса съемки изображение передается в управляющую ЭВМ 10, где по разработанной программе Jet Analyzer

определяются характеристики распиливания топлива, по которым сортируются распылители на группы соответствия эксплуатационным параметрам.

Рис. 9. Схема работы стенда контроля качества распылителей на основе скоростной съемки и обработки изображения топливных струй

В^В^В^^М! ^^^^^^^^^^^^ Для

менем начала цифровой

Ш фотосъемки быстропроте-кающих процессов было разработано многофункциональное ^ устройство

пых сигналов и при возникновении на каком либо Рис. 10. - Внешний вид стенда «Факел-КИТС» т входов значимого события, на выходных сигналах формируются выходные импульсы, задержанные относительно момента детектирования выше указанного значимого события, выдающиеся на группу выходных разъемов.

В конструкции блока предусмотрено подключение оптическою модуля регистрации появления светового излучения на срезе ствола детонационной установки «Катунь М» либо вала ТНВД, служащего сигналом значимого события на одном из входов, либо те изометрического модуля регистрации изменения давления в трубопроводе. На лицевой панели блока имеются выходные

контакты для подключения входов устройства сбора данных тина ЛА-Г5РС1 и ввода в ЭВМ сигналов от подключаемых модулей.

В блоке СИНХРО-М (рис. 11 а) оператором устанавливаются времена задержки синхроимпульсов камеры Т^, вспышки стробоскопа иТг- времени задержки для зарядки конденсаторов стробоскопа. Разработанный блок управления синхронизацией работает на базе микроконтроллера АТте^а 8535-16Л.

п ч т

mm

* *

е %

• * * *

О ♦ *

ч

OUTJ

ЕЛОК

тензодатчикА

КОМПАРАТОР 1

БЛОК

ОПТ ОДА ТЧ II КА

ЕЛОК -ЮГО ВСПЫШКИ

КОМПАРАТОР 2 \

КЛАВИАТУРА

а) б)

Рис, 1!. Внешний вид (а) и структурная схема (б) устройства управления

синхронизацией СИНХРО-М Технические характеристики устройства СИНХРО-М. Изменение временной задержки синхроимпульсов камеры Тк - до 500 мс, дискретность изменения временной задержки Т^ - 10 мке; изменение задержки для зарядки конденсаторов стробоскопа Тг до 5 с с дискретностью 10 мс. Время задержки вспышки стробоскопа Tv от 0 до Т^ дискретно по 10 мкс. Опорное напряжение на компараторах отображается на LCD и задается клавишами в диапазоне 0-5 В с шагом 0,05 В, Длительность выходного сигнала OUT1 не менее 100 мкс. К выходному разъему OUT2 подключается лампа стробоскопа. Предусмотрены ручная подача синхроимпульса пользователем. Нажатие каждой клавиши индицируется подсветкой соответствующего фотодиода. Устройство выполнено в корпусе габаритами 180x155x45 мм, имеет разъем для подключения питания 220 В 50 Гц и предохранитель.

На рис. 11 б) приводится структурная схема блока синхронизации. Входной сигнал ТТЛ-уровня подается на вход INI и предназначен для использования устройства в составе стендов контроля пространственных параметров быс-тропротекаюших процессов, у которых предусмотрен выходной синхроимпульс. Сигналы от те изометрического 1N2 и оптического 1N3 модулей, обрабатываются в блоках тензодатчика и оптодатчика соответственно. Далее в компараторах уровень сигналов от модулей сравнивается с уровнем сигнала, зада-

24

ваемым пользователем с помощью микроконтроллера CPU и клавиш управления. От момента времени превышения сигнала от любого из модулей относительно сигнала, установленного пользователем, начинается отсчет времени задержки синхроимпульса камеры Тк Предусмотрена возможность выдачи сигналов с оптического и тензометрического модулей, а так же опорного сигнала с компараторов на внешний разъем В блоке осуществляется измерение и индикация частоты входных синхроимпульсов Времена задержки синхроимпульсов камеры Ть вспышки стробоскопа Tv, задержки для зарядки конденсаторов стробоскопа Т2, частота входных синхроимпульсов в Гц или в мин"1 отображается на экране LCD дисплея

В качестве системы регистрации изображений в стенде «Факел-КИТС» применяется высокоскоростная системы регистрации и ввода изображения в ЭВМ VS-SST-285, производства ЗАО НПК «Видеоскан», г Москва Основные технические характеристики системы формат изображения - 1360*1024; размер пиксела (мкм) - 6 45x6 45, размер CCD матрицы (мм) - 6 6x8 8, электронный затвор, время накопления Тнак - 35,5 мкс - 132сек ±0,07 не, АЦП - 10 (8) разрядов, предусмотрен режим внешней синхронизации

На ЭВМ по разработанной программе Jet Analyzer, происходит обработка изображения топливных струй По одному из вариантов работы программы, топливные струи обрабатываются последовательно, по второму варианту все изображение обрабатывается одновременно Программа Jet Analyzer выделяет прямоугольную либо трапецеидальную область расположения каждой струи распыленного топлива Выделив область расположения струи, программа выделяет границы струи до установленной пользователем длины и по методу наименьших квадратов находит координаты прямых, аппроксимирующих координаты границ струи. Далее определяется корневой угол и углы между струями. Для вычисления площадей яркостных зон, программа преобразует изображение в полутоновое и определяет области расположения струй Координаты выделенных областей сохраняются на жесткий диск и применяются для анализа изображений последующих распылителей На рис 12 изображена гистограмма площадей яркостных зон струи, рассчитанные в пикселах ПЗС Значения площадей и углов рассчитаны как средние по 5 изображениям для одного и того же распылителя Каждая струя распыленного топлива имеет свое характерное распределение площадей, значительная разница в значениях которых находится во 2, 3 и 4 яркостных зонах В приведенном примере сегментация изображения проводилась по 7 порогам яркости с шагом 40 градаций При определении яркостных зон на изображении возможно применение и других методов разбиения изображения по зонам яркости, например, метода Байеса Несколько зон на изображении могут иметь одинаковую либо разбросанную в некотором малом интервале яркость, сумма их площадей составит общую площадь «эффективной» струи с одинаковой концентрацией в соответствующих яркостных зонах

Исходя из конфигурации камеры сгорания двигателя А-01, которая представляет собой вырезанный в поршне тор площадью Б, определяя общую площадь всех струй как Бо, получаем безразмерный параметр заполняемое™ топливом пространства камеры сгорания

Ъ = (20)

Б

Чем ближе к единице значение параметра Ъ, тем большую площадь охватывают струи в камере сгорания

Площади яркостных зон по 4 струям

Яркостная зона

Рис 12. Гистограммы площадей яркостных зон струи для 4 струй

К наиболее распространенным методам решения многокритериальных задач оптимизации относятся оптимизация иерархической последовательности частных критериев, решение на основе поиска компромисса, определение множества не улучшаемых точек К первому из перечисленных относится метод свертки, где обобщенный критерий оптимальности 10 формулируется в виде

= ¿а,!, , (21)

1=1

где I, - частные критерии оптимальности, а, - весовые коэффициенты Применительно к задаче соотношения площадей яркостных зон изображения топливной струи, полагается Г равным площадям яркостных зон на изображении Выбор весовых коэффициентов а, определяется, основываясь на выражениях (10), (11) и из таблицы функции интеграла вероятности Ф(Щх)) Для распылителя при моторных испытаниях на установке УК-2 фиксируется расход топлива и эмиссия токсичных компонентов в отработавших газах СО Площади яркостных зон и расчет концентрации топлива определяют коэффициент из-

бытка воздуха для малых объемов внутри струи и позволяют контролировать процесс смесеобразования, прогнозируя уровень токсичных компонентов, что статистически связано с измерениями на моторном стенде УК-2

Для проведения испытаний на ЗАО АЗПИ был спроектирован и собран экспериментальный стенд контроля характеристик распыливания по изображениям топливных струй «Факел-КИТС» (рис 11) В результате испытаний 100 распылителей были отобраны 10 с однотипными параметрами ць гидроплотности (г п), неравномерности по сопловым отверстиям 9, измеренным гидродинамическими методами на ЗАО АЗПИ, Ртор - показания нагрузочного устройства на установке УК-2 (таблица 2)

№ |Д мм2 гп, сек 9,% Ъ То Расход топлива, кг/ч

Р =9 А тор 7 Ртор 1 ^

5 0,228 17 13,1 0,31 0,169 2,52 3,85

9 0,231 14 7,2 0,28 0,192 2,49 3,85

29 0,25 16 8,94 0,27 0,191 2,48 3,75

38 0,241 12 4,56 0,29 0,163 2,5 3,85

42 0,23 9 4,61 0,31 0,181 2,52 3,83

57 0,232 15 10,3 0,26 0,141 2,49 3,96

63 0,247 19 4Д7 0,31 0,167 2,51 3,76

76 0,231 18 4,37 0,24 0,189 2,47 3,71

81 0,251 19 4,10 0,28 0,189 2,52 3,8

92 0,231 48 9,25 0,24 0,156 2,49 3,88

В таблице 3 приведены коэффициенты корреляции параметров, полученных из обработки изображений топливных струй и расходом топлива для распылителей 6А1 ООО АЗПИ, прошедших испытания на одноцилиндровом стенде УК-2 на кафедре Двигателей внутреннего сгорания АлтГТУ

Таблица 3 Корреляционные взаимосвязи параметров изображения с расходом топлива ___ _ _ _

сумма концентраций по зонам, 10 0,73 (Рто„=15)

отношение площадей струй и цилиндра, Ъ 0,76(РТО„=9)

продолжительность подъема иглы 0,82 (Ртоп=9)

Площади яркостной зоны № 3 на рис 13, соответствующие концентрации топлива в области между центром и границами струй, перераспределены таким образом, что для распылителей № 5, 42, 38, 63, 9, 57, 92 значения относительной площади более 0,16, но у распылителей 57 и 92 минимальное значение площади для пятой яркостной зоны, менее 0,05 единиц, что объясняется малым ц£=0,231 (таблица 2), большей дальнобойностью и вероятным попаданием топлива на стенки камеры сгорания

a,J, 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03

0,02 0,01 0

0 1 2 3 4 № яркостной зоны, i

0,095 0,138 0,184 0,225 0,358 отн nm

Рис. 13 Распределение слагаемых обобщенного критерия оптимальности Jo для 10 распылителей 6А1

Струи, генерируемые последними распылителями имеют не высокую яркость для 5 зоны, что объясняется разреженностью сердцевины струи и большей предрасположенностью к полному сгоранию, однако попадание топлива на стенки камеры сгорания приводит к росту показателя СО. Таким образом, значения площадей для яркостной зоны № 3 с поправкой на зону № 5, может использоваться в качестве показателей контроля распылителей по параметру СО в отработавших газах двигателя, что подтверждается исследованиями, проведенными на установке УК-2

На стадии доводческо-конструкторских работ на новые типы двигателей и ТА, разработанный стенд контроля характеристик распыливания по изображениям топливных струй «Факел-КИТС» может применяться для контроля работы сложных форсунок, например, двух пружинной форсунки на двигатель ЗМЗ-514 На рис 14 а) и б) в качестве примера приводятся изображения процесса распыливания изготовленной ЗАО АЗПИ и BOSCH (Германия) Внешняя разница в форме струй очевидна, но для выводов о работе двигателя необходимо проводить испытания и поиск статистических взаимосвязей

Разработанный стенд контроля качества распылителей на основе скоростной съемки и обработки изображения топливных струй «Факел-КИТС» позволяет делить распылители по группам однотипных параметров, таких как расход топлива и эмиссия СО в отработавших газах, что используется при проведении опытно-доводческих работ на ООО АЗПИ

а) б)

Рис. 14. Изображения процесса распыливания распылителями на двиг атель 3M3-5I4 а) ООО АЗЛИ; б) BOSCH (изображения получены при Т„ак=160 мкс, Т|;=2,1 мс, 11^=850 мин"1)

В шестой главе приводится краткое описание детонационной установки напыления покрытий «Катунь М» и стенда контроля скоростей и яркостных температур частиц в импульсном потоке ДГН.

Установка детонационного газового напыления (УДГ( I) «Катунь М» предназначена для нанесения покрытий из порошковых материалов на рабочие поверхности различных изделий с целью придания им качественно новых свойств по сравнению с исходным материалом.

Детонационно-газовая установка «Катунь М» (рис. 15) состоит из следующих основных узлов', иапылитедьный блок, состоящий из форкамеры 1 и ствола 3; системы зажигания 2; порошкового питателя 4 и блока управления 7, включающий газораспределительную станцию, систему охлаждения ствола и других нагреваемых элементов конструкции установки, систему локализации сг орания горючей смеси в стволе установки, а так же манипуляторы. При появлении пламени на выходе из ствола 3, регистрируемого фотодатчиком 9, блок синхронизации СИНХРО-М 8 вырабатывает импульс, по которому изображение потока напыляемых частиц 5 регистрируется цифровой быстродействующей системой ввода изображений VS-CTT-285/Х/Е-2001/М. В блоке синхронизации 8 предусмотрена возможность осуществлять задержку импульса видеокамеры 10 относительно момента появления пламени на выходе из ствола. Предусмотрена возможность применения различных объективов и установка светофильтров.

Зная масштаб изображения, по длине греков частиц и времени экспозиции, применяя PTV метод, определялась скорость частиц в потоке, которая составила около 350 м/с для времени цикла напыления Т=1-5мс, через каждые 500 мкс. Расчет скоростей производится программой на ЭВМ, которая анализирует длину и положение трека на изображении.

пропан кислород

воздух

Рис. 15. Схема стенда контроля скоростей и яр костных температур частиц в потоке при напылении частиц на УДГН «Катунь М»

На рис. 16 приводится пример изображения треков частиц потока с рассчитанной скоростью. Рассчитывая длину трека, предполагается, что трек остается от одной частицы. Некоторые треки имеют периодически повторяющиеся пульсации яркости, что объясняется вращением частиц вокруг своей

Рис. 16. Изображение треков частиц и рассчитанные скорости (Т„ак-160 мке, Т|[=4 мс)

На рис. 17 приведены значения средней скорости частиц в потоке ДГН по времени цикла напыления. Каждая точка рассчитывалась как среднее значение по трем - пяти трекам ¡¡а изображении. Из графика видно, что в начале цикла напыления скорости возрастают до 350 м/с к Т= 1 мс, при Т от 1 до 4,5 мс практически сохраняют евос значение около 320 м/с и после 7-4,5 мс в конце цикла напыления - убывают.

Расчет яркоетлой температуры частиц производится на основе закона Стефана-Больцмана, Дтя выделенного трека на изображении потока рассчитывается его длина и количество пикселей. Зиая время экспозиции и средний размер частиц порошка, определяется яркост ь свечения частицы для системы координат, в которой оптическая камера движется со скоростью частицы. Далее, используя калибровочные значения яркости от эталонной лампы, определяется яркостная температура частицы. Так яркостная температура частиц Т|А1 на осп потока составила 1400°С. Погрешность расчета определяется гюгрешло

стью размера частицы, погрешностью расчета скорости частицы, калибровки и погрешностью свет-

сигнальной характеристики камеры Относительная погрешность определения яркостной температуры частиц составила 10,6 %

Разработанный экспериментальный стенд визуального исследования параметров потока частиц при детонационном напылении покрытий, позволяет в масштабе реального времени контролировать скорости и яркостную температуру частиц потока Применение системы ввода изображения в ЭВМ У8-СТТ-285/Х/Е-2001/М позволяет использовать методы пирометрии в контроле яркостной температуры частиц в потоке

Основные выводы и результаты

1 Предложен метод измерения и контроля скорости массопереноса в импульсном потоке распыленного топлива, заключающийся в определении интервала времени транспортировки одинаковых порций масс вещества потока через два заданных сечения и построения гистограммы распределения масс топлива по скоростям Предложенный метод использован при создании экспериментального стенда контроля скоростных характеристик «Факел-С», позволяющий в масштабе реального времени определять скорость вершины струи, распределение масс топлива по скоростям

2 На реализованном стенде «Факел-С» установлено, что при увеличении давления топлива перед форсункой происходит увеличение количества массы топлива, движущейся с большими скоростями для форсунки 6А1, при Р=39,5 МПа около 26 % массы топлива движется со скоростью больше 50 м/с, а Р=55 МПа - 52% Распределение масс топлива по скоростям позволяет делить распылители на две группы для первой группы на распределении имеется максимум, для второй группы максимум практически отсутствует, что свидетельствует о наличии «подвпрыска» топлива и является основой метода контроля качества изготовления распылителей

3 На основе метода определения и контроля скорости массопереноса в импульсном потоке распыленного топлива изготовлен экспериментальный стенд оптического контроля относительной массы топливной струи, позволяющий уменьшить затраты времени на проведение контроля неравномерности подачи топлива по отверстиям в распылителе в условиях производства

время, мс

Рис 17 Средняя скорость частиц в потоке ДГН

4 Разработан метод и реализующий его стенд контроля дисперсного состава импульсного потока распыленной жидкости «Факел-Д», основанный на аэродинамической сепарации частиц по размерам и оптическом определении гистограммы относительной массы капель потока распыленного топлива, диаметрами от 15 до 120 мкм с шагом по 15 мкм и относительной погрешностью 10%, обеспечивающего контроль в масштабе реального времени

5 На экспериментальном стенде «Факел-Д» получена гистограмма дисперсного состава капель распыленного дизельного топлива, аппроксимируемая функцией в виде обобщенного гамма распределения, для которой определены значения параметров: а=2,1 10"3, а=1,3, Ь=1,8 10"4, [3=2,04 в диапазоне диаметров капель от 15 до 120 мкм, что подтверждает достоверность разработанного метода контроля дисперсного состава струи распыленного топлива Критерий 112=0,973, значения озо— 69,78 мкм, §32—79,21 мкм

6 Изготовлен стенд «Факел-КИТС», реализующий предложенный метод контроля качества распиливания по изображению струй распыленного топлива, полученных цифровой фотосъемкой при времени экспозиции 35,5 мкс, путем контроля относительных концентраций в яркостных зонах на основе модели описания функции оптической толщины топливного потока в виде функции плотности нормального распределения, для которых критерий Я2=0,992

7. Разработаны алгоритм и программа для получения гистограмм распределения относительных концентраций и корневых углов из изображения струй распыленного топлива Выявлены коэффициенты корреляции при индикаторном моменте нагрузки 107,13 Н*м дизеля 14 13/14 суммы концентраций по яркостным зонам с расходом топлива, составляющий 0,71, отношения площадей яркостных зон к площади камеры сгорания, составляющий 0,76, а так же взаимосвязь концентрации топлива с содержанием СО в отработавших газах, что расширяет автоматизацию контроля качества изготовления топливных распылителей

8 Реализован экспериментальный стенд оптического контроля скоростей частиц в потоке установки ДГН на основе РТУ метода определения скоростей частиц по их трекам на изображении в виде программной автоматизации определения длин треков На экспериментальном стенде получено распределение скоростей частиц в потоке установки ДГН «Катунь-М», составляющее около 320-350 м/с для частиц Т1А1 с размером 63-100 мкм по продолжительности цикла напыления 6 мс

9 Разработан и реализован в экспериментальном стенде метод контроля яр-костной температуры частиц яркость излучения частицы на периферии потока убывает по мере удаления от среза ствола установки ДГН «Катунь-М», яркостная температура частиц в центре потока практически не изменяется и равна 1400°С

10 Разработанные методы, алгоритмы и стенды контроля характеристик импульсного потока распыленного топлива обеспечивают выработку прогностических решений для эксплуатации дизельных двигателей с объемным смесеобразованием (в части топливной экономичности и удовлетворению экологическим требованиям к содержанию СО в отработавших газах)

Список основных публикаций

1 Еськов А В Приборы и методы оптического контроля параметров распыления топлива дизельными форсунками [Текст] монография / А В Еськов, Алт гос тех ун-т им И И Ползунова - Барнаул Изд-во АлтГТУ, 2007 -92 с

2 Экспериментальное исследование характеристик топливных струй дизельных форсунок [Текст] / А.Е Свистула, Д Д Матиевский, П Ю Гуляев, А В Еськов//Двигателестроение.- 1999 -№1 -С 29-31

3 Евстигнеев В В Система регистрации скоростей частиц в импульсных дисперсных потоках [Текст] / В В Евстигнеев, А В Еськов, Е В Шарлаев // Перспективные материалы - 2005 - №5 - С 90-95

4 Еськов А В. Измерительная система контроля температурных параметров гетерогенного потока в процессе детонационно-газового напыления СВС-материалами [Текст] / А В Еськов, В И Яковлев // Ползуновский вестник -2005 - № 4(ч1). - С. 96-100

5 Оптическое исследование скорости массопереноса потока распыленного топлива [Текст] / Д Д Матиевский, А.Е Свистула, А В Еськов, Е С Силаев // Вестник МГТУ им H Э Баумана Сер. Машиностроение - 2006 -№1 (62) -С 99-109

6 Евстигнеев В В Комплекс контроля дисперсного состава капель струи распыленного топлива [Текст] / В В Евстигнеев, А В Еськов, А В Клочков //Ползуновский вестник -2006 -№4 — С 58-63

7 Еськов А В Система контроля качества распылителей на основе скоростной съемки и обработки изображений топливных струй [Текст] / А В Еськов, А Е Свистула // Ползуновский вестник - 2006 - № 4 - С 73-77

8 Еськов А В Стенд оптического контроля топливных распылителей по скоростным характеристикам потока распыленного топлива [Текст] / А.В Еськов//Известия ВУЗов Машиностроение -2006 -№12 - С 25-28

9 Еськов А В Многофункциональное устройство управления регистрацией изображений быстропротекающих процессов [Текст] / А В Еськов, А.Б Добряк // Приборы и техника эксперимента — 2007 - №3 - С 160-161

10 Пат 2099674 Российская федерация, МПК6 G 01 J 5/52 Способ измерения яркостной температуры объекта [Текст] / Евстигнеев В В , Коротких В M, Гуляев, П Ю, Еськов А В , Гумиров M А , заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Алт гос техн ун-т им ИИ Ползунова -№96113418/25, заявл 01 07 96, опубл 20 12 97, Бюл №35 -С 547-548

11 Пат 2147749 Российская федерация, МПК7 G 01 Р 5/18 Способ определения скорости импульсного аэродисперсного потока [Текст] / Евстигнеев В В , Гуляев П Ю , Еськов А В , заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Алт гос техн ун-т им ИИ Ползунова -№ 98105869/28, заявл 23 03 98, опубл 20 04 00, Бюл № 11 - С 226-227

12 Пат 2183509 Российская федерация, МПК7 В 05 В 1/00 Способ определения качества распыливания жидкости распылителем [Текст] / Гуляев П Ю , Еськов А В , Евстигнеев В В, Карпов И Е, Яковлев В И , заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Алт гос техн ун-т им ИИ Ползунова -№2001108025/12, заявл 26 03 01, опубл 20 06 02, Бюл №17 (II ч ) - С 224225

13 Пат 2254578 Российская федерация, МПК7 G 01 Р 5/18 Устройство для определения скорости импульсного потока распыленной жидкости [Текст] / Евстигнеев В В , Силаев Е С , Огнев И В , заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Алт гос техн ун-т им И И Ползунова - №2004100915/28, заявл. 19 01 04, опубл 20 06 05, Бюл №17 -С 174-175

14 Пат 2271545 Российская федерация, МПК7 G 01 Р 5/18, G 01 F 1/708 Способ определения скорости массопереноса импульсного дисперсного потока [Текст] / Евстигнеев В В , Еськов А.В , Силаев Е С , заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Алт. гос техн ун-т. им ИИ Ползунова -№2004100913/28; заявл 19 01 04, опубл 10 03 06, Бюл №7 -С 631

15 Пат 2277442 Российская федерация, МПК7 В 05 В 12/08 Способ определения дисперсного состава капель струи распыленной жидкости [Текст] / Евстигнеев В В , Еськов А В , Свистула А Е., Черепов О Д, Клочков А В , заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Алт гос техн ун-т им И.И Ползунова -№2004135004/12, заявл 30 11 04, опубл 10 06 06, Бюл №16 -С 978

16 Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2003612425 Российская федерация Расчет основных параметров дизельной топливной аппаратуры [Текст] / Огнев И В , Свистула А Е , Еськов А В -2003

17 Евстигнеев В В Испытательный стенд для исследования рассеяния света топливо-воздушным потоком [Текст] / В В Евстигнеев, А В Еськов, И Е Карпов // Самораспространяющийся высокотемпературный синтез Материалы и технологии -Новосибирск Наука, 2001 -С 139-142

18 Методика диагностики качества распыливания топлива дизельными форсунками по ограниченному набору эталонов [Текст] / П Ю Гуляев, А В Еськов, В В Евстигнеев, И Е Карпов // Самораспространяющийся высокотемпературный синтез Материалы и технологии - Новосибирск Наука, 2001 - С 143-148

19 Функция распределения частиц по размерам для определения степени искажения оптического сигнала ТВ-диагностики [Текст] / ПЮ Гуляев,

В M Коротких, А В Еськов, ИЕ Карпов // Вестник АлтГТУ им ИИ Ползунова - 1999 - №2 - С 59-60

20 Еськов А В Определение области однократного рассеяния световой волны топливной струей [Текст] / А В Еськов // Вестник АлтГТУ им И И Ползунова -1999 -№2 -С 76

21 Еськов А В Статистическая оценка параметров массопереноса в топливных струях [Текст] / А В Еськов, А В Долматов // Вестник АлтГТУ им ИИ Ползунова - 1999 -№2 - С 77-78

22 Гуляев П Ю Экспериментальное исследование скоростных и расходных характеристик воздушно-топливных струй [Текст] / П Ю Гуляев, А В Еськов, MB Полторыхин//Ползу новский альманах -2000 -№3 - С 16-19

23 Евстигнеев В В Исследование дисперсного состава потока распыленной жидкости оптическим методом [Текст] / В В Евстигнеев, А В Еськов, А В Клочков // Ползуновский альманах - 2004 - №2. - С 207-208

24 Экспериментальный стенд диагностики и контроля характеристик массопереноса распыленного топлива дизельной форсункой [Текст] / Д Д Мати-евский, А Е Свистула, А В Еськов, А В Клочков // Двигатели внутреннего сгорания -Харьков,-2004 -№2(5) - С 90-91

25 Оптический метод исследования характеристик распыленного топлива дизельной форсункой [Текст] / А В Еськов, А Е Свистула, Д Д Матиев-ский, И В Огнев // Двигатели внутреннего сгорания - Харьков, - 2005 -№2 -С 88-90

26 Еськов А В Стенд оценки качества топливных распылителей на основе технологии оптического контроля [Текст] / А В Еськов, А Е Свистула // Двигатели внутреннего сгорания - Харьков, - 2006 — №2 -С 165-169

27 Евстигнеев В В Исследование и контроль скорости массопереноса в потоке распыленного жидкого топлива [Текст] / В В Евстигнеев, В Д Гончаров, А В Еськов // Вестник Алт науч центра Сибирской академии наук высшей школы (АНЦ САН ВШ)- 2004 -№6 - С 36-42

28 Matievsky D The research into speed ability of fuel dispersion / D Matievsky, A Svistula, A Eskov//Transport, Research Journal of Vilnius Gedimmas Technical University and Lithuanian Academy of Sciences -2005 -№l,Vol XX -P 32-36

29 Eskov A Parameters of fuel jet extraction m video / A Eskov, A Svistula, A Dolmatov // Transport, Research Journal of Vilnius Gedimmas Technical Unb versity and Lithuanian Academy of Sciences - 2005 - №2, Vol XX - P 62-65

30 Оптический контроль параметров аэродисперсных струй на топливном стенде "MOTORPAL" [Текст] / П Ю Гуляев, А В Еськов [и др ] // Информационный листок N 144-97 серия Р 55 37 33 АЦНТИ - Барнаул Изд-во оперативной полиграфии Алтайского ЦНТИ, 1997

31 Оптический контроль процесса формирования топливного потока при впрыске [Текст] / В В Евстигнеев, А В Еськов [и др ] // Информационный

листок № 02-086-02 АЦНТИ - Барнаул Изд-во оперативной полиграфии Алтайского ЦНТИ, 2002

32 Стенд оптической диагностики распределения масс топлива по отверстиям в распылителях [Текст] / В В Евстигнеев, А В Еськов [и др ] // Информационный листок № 02-088-02 АЦНТИ - Барнаул Изд-во оперативной полиграфии Алтайского ЦНТИ, 2002

Материалы конференций и тезисы

33 Основы экспериментальной методики измерения параметров полидисперсных топливо-воздушных струй высокоскоростными цифровыми телевизионными системами [Текст] / П Ю Гуляев, А В Еськов и др // Датчики электрических и неэлектрических величин ("Датчик-95") докл второй ме-ждунар конф -Барнаул Изд-во АлтГТУ, 1995 - С 101-103

34 Еськов А В. Функциональный набор драйверов микропроцессорной системы пирометра-тепловизора "ПРИЗ 14/20" [Текст] / А В Еськов, В А Романов, П Ю Гуляев // Датчики электрических и неэлектрических величин ("Датчик-95") докл второй междунар конф - Барнаул Изд-во АлтГТУ, 1995 -С 103-104

35 Методика оптической экспресс-диагностики испытания дизельных распылителей [Текст] / П Ю Гуляев, А В Еськов [и др ] // Совершенствование мощностных, экономических и экологических показателей ДВС материалы VI Междунар науч-практ семинара -Владимир ВлГУ, 1997 - С 19-22

36 Еськов А В Стробоскопическая диагностика оптической плотности топ-ливно-воздушных струй цифровой телевизионной установкой [Текст] / А В Еськов, П Ю Гуляев // сб тезисов докл 54-й науч -техн конф студентов, аспирантов и профессорско-преподавательского состава АлтГТУ Часть 1 // - Барнаул АлтГТУ, 1996 - С 45-46

37 Еськов А В Времяпролетный измеритель скорости быстропротекающих дисперсных потоков [Текст] / А В Еськов // XXIV Гагаринские чтения Тезисы докл Всерос молодежной науч конф 42 - М МГАТУ, 1998 -С 124-125

38 Определение качества распыливания жидкости [Текст] / В В Евстигнеев, И Е Карпов, А В. Еськов и др // Механика летательных аппаратов и современные материалы сб избранных докл VI Всероссийской науч-техн конф , Выпуск 2 - Томск ТГУ, 1999 - С 94-95

39 Диагностика топливных струй дизельных форсунок [Текст] / П Ю Гуляев, А Е Свистула, Д Д Матиевский, А В Еськов // Совершенствование быстроходных ДВС материалы Междунар науч -техн конф, посвященной 100-летию создания первого российского дизеля - Барнаул Изд-во АлтГТУ, 1999 - С 22-23

40 Еськов А В Исследование на однородность рассеяния световой волны факелом распыляемой жидкости в ходе физического эксперимента [Текст] / А В Еськов // Совершенствование быстроходных ДВС материалы Между-

нар науч-техн конф , посвященной 100-летию создания первого российского дизеля -Барнаул Изд-воАлтГТУ, 1999 -С 24-25

41 Испытательная установка для исследования топливовоздушного потока оптическим методом [Текст] /ИВ Огнев, А В Еськов [и др ] // Научно-техническое творчество молодежи материалы 59-й науч -техн конф студентов, аспирантов и профессорско-преподавательского состава - Барнаул, 2001 -С 48-49

42 Диагностика качества распыливания топлива дизельными форсунками [Текст] / И В Огнев, А Е Свистула, А В Еськов, И Е Карпов // Научно-техническое творчество молодежи материалы 59-й науч -техн конф студентов, аспирантов и профессорско-преподавательского состава - Барнаул, 2001 -С 45-46

43 Огнев И В Вопросы определения качества при серийном производстве [Текст] /ИВ Огнев, А Е Свистула, А В Еськов, И Е Карпов // Расчет, диагностика и повышение надежности элементов машин межвуз сб Выпуск 3 -Барнаул Изд-во АлтГТУ, 2001 -С 25-29

44 Испытательный стенд топливных распылителей [Текст] / В В Евстигнеев, А В Еськов, И Е Карпов, И В Огнев // Современные техника и технологии труды восьмой междунар науч -практ конф студентов, аспирантов и молодых ученых - Томск ТПУ, 2002 - Т 1 - С 110-111

45 Огнев И В Экспериментальная установка для исследования топливного факела дизельного двигателя [Текст] /ИВ Огнев, А В Еськов // Молодежь и наука - третье тысячелетие сб материалов межрегион науч фестиваля -Красноярск, 2002 - С 209-211

46 Исследование повторяемости и определение скорости фронта импульсного дисперсного потока жидкого топлива [Текст] / Д Д Матиевский, А В Еськов, А Е Свистула, И.В Огнев // Актуальные проблемы теории и практики современного двигателестроения труды междунар науч -техн конф -Челябинск ЮУрГУ, 2003 -С 116-118

47 Огнев И В Экспериментальная установка для исследования топливного факела дизеля [Текст] /ИВ Огнев, А.В Еськов // Наука Техника Инновации регион науч конф - Новосибирск НГТУ, 2002 - С 26-28

48 Оптическое исследование скорости фронта потока распыленного топлива [Текст] / Д Д Матиевский, А Е Свистула, А В Еськов, И В Огнев // Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей материалы IX междунар науч -практ конф - Владимир ВлГУ, 2003 - С 271-273

49 Евстигнеев В В Оптоэлектронный стенд измерения цикловой подачи топлива по отверстиям в распылителе [Текст] / В В Евстигнеев, А В Еськов // Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления сб материалов XV науч -техн конф с участием зарубежных специалистов М МГИЭМ, 2003 - С 169-171

50 Евстигнеев В В Времяпролетный стенд определения скоростных характеристик распыленного топлива [Текст] / В В Евстигнеев, А В Еськов // Труды IX междунар науч -практ конф студентов, аспирантов и молодых ученых Т1 -Барнаул Изд-воАлтГТУ 2003 -С 128-132

51 Evstigneev V Time-of-flight test bench for the determination of speed ability of atomized fuel / Evstigneev V V , Eskov A V // Modern Techniques and Technologies The ninth International Scientific and Practical Conference of Students, Postgraduates and Young Scientist, Tomsk Polytechnic University Tomsk -

2003 -P 93-95

52 Диагностика скорости массопереноса потока распыленного топлива дизельными форсунками [Текст] / А В Еськов, А Е Свистула, А В Клочков, Е С Силаев // Наука и молодежь Труды 1-й всерос науч -техн конф студентов, аспирантов и молодых ученых АлтГТУ - Барнаул Изд-во АлтГТУ,

2004 - С 76-80

53. Метод контроля дисперсного состава потока распыленной жидкости [Текст] / А В Еськов, А Д Черепов, А В Клочков, Е С Силаев // Наука и молодежь Труды 1-й всерос науч -техн конф студентов, аспирантов и молодых ученых АлтГТУ - Барнаул Изд-во АлтГТУ, 2004 - С 82-85

54 Экспериментальное исследование скорости потока распыленного топлива [Текст] / В В Евстигнеев, А В Еськов, А В Клочков, Е С Силаев // Тезисы докл XX междунар семинара по струйным, отрывным и нестационарным течениям - СПб ИПЦ СПбГУТД, 2004. - С 103-104

55 Свистула А Е Исследование оптических характеристик дисперсного топливного потока [Текст] / А Е Свистула, А В Еськов, А В Клочков // Повышение экологической безопасности автотракторной техники — Барнаул Изд-во АлтГТУ, 2004 - С 39-41

56 Еськов А В Система сбора данных для оптического исследования скорости потока распыленной жидкости [Текст] / А В. Еськов, Е С Силаев, А В Клочков // Измерение, контроль, информатизация, материалы 5-й междунар науч-техн конф - Барнаул Изд-во АлтГТУ, 2004 -С 78-79

57 Еськов А В Метод измерения дисперсного состава потока распыленной жидкости [Текст] / А В Еськов, А В Клочков // Оптические методы исследования потоков Труды IX Междунар науч -техн конф / Под ред Ю Н Дубнищева, Б С Ринкевичюса - М Издательский дом МЭИ, 2005 - С 212-213

58 Евстигнеев В В Стенд для оптической диагностики дисперсности двухфазных топливных потоков [Текст] / В В Евстигнеев, А В Еськов, А В Клочков // Оптические методы исследования потоков Труды IX Междунар науч -техн конф / Под ред Ю Н Дубнищева, Б С Ринкевичюса - М Издательский дом МЭИ, 2005 -С 242-245

59 Евстигнеев В В Определение гистограммы дисперсного состава капель распыленного топлива [Текст] / В В Евстигнеев, А В Еськов, А В Клочков

// Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири (СИБРЕСУРС-10-2004) доклады XX Междунар науч -практ конф - Томск ТГУ, 2004 - С 47-49

60 Евстигнеев В В Скоростная регистрация изображения процесса распыления жидкости [Текст] / В В Евстигнеев, А В Еськов, А В Клочков // Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири (СИБРЕСУРС-11-2005) доклады XI междунар науч-практ конф -Томск ТГУ, 2005 -С. 123-126

61 Еськов А В Измерение скорости потока распыленного топлива время пролетным методом [Текст] / А В Еськов, Д Д Матиевский, А Е Свистула // Сб науч трудов по проблемам двигателестроения, посвященный 175 летаю МГТУ -М МГТУ им НЭ Баумана, 2005 -С 49-53

62 Еськов А В Экспериментальный стенд контроля распылителей по изображениям топливных струй [Текст] / А В Еськов // Оптические методы исследования потоков Труды IX Междунар науч -техн конф / Под ред Ю Н Дубнищева, Б С Ринкевичюса - М Издательский дом МЭИ, 2007 -С 398-401.

Подписано в печать 09 08 2007 Формат 60x84 1/16 Печать - ризография Уел п л 2,02 Тираж 100 экз Заказ 2007 - 65

Отпечатано в типографии АлтГТУ им И И Ползунова, 656038, г Барнаул, пр-т Ленина, 46

Содержание

Введение

Глава 1. Обзор и сравнительный анализ оптических методов и средств контроля характеристик импульсных дисперсных потоков

1.1. Объект исследования и основные характеристики импульсных дисперсных потоков

1.2. Анализ методов контроля характеристик двухфазных потоков

1.3. Средства и методы контроля дисперсного состава частиц в импульсных потоках

1.4. Средства и методы контроля скорости и пространственных параметров импульсных дисперсных потоков

1.5. Выбор и обоснование основных направлений диссертационных исследований

Глава 2. Теоретические основы разрабатываемых методов контроля импульсных дисперсных потоков

2.1. Математические модели импульсных дисперсных потоков

2.2. Взаимодействие светового излучения с дисперсными частицами

2.3. Распространение света в струе распыленной жидкости

2.4. Методы обработки изображений

2.5. Выводы по главе

Глава 3. Метод и стенд оптического контроля дисперсного состава импульсного потока распыленного топлива

3.1. Модель расчета траекторий движения капель распыленной жидкости в потоке воздуха

3.2. Оценка изменения траекторий капель и их размеров за счет испарения

3.3. Метод контроля дисперсного состава струи распыленного топлива

3.4. Экспериментальный стенд контроля дисперсного состава струи распыленного топлива «ФАКЕЛ-Д»

3.5. Система регистрации оптического излучения на базе устройства усиления сигналов УСП

3.6. Результаты контроля дисперсного состава потока распыленного топлива

3.7. Выводы по главе

Глава 4. Методы и приборы контроля скоростных характеристик дисперсных потоков

4.1. Распыление жидкого топлива в двигателях внутреннего сгорания

4.2. Метод контроля скорости струи распыленного топлива

4.3. Метод контроля скорости массопереноса импульсного дисперсного потока

4.4. Оценка погрешностей при регистрации скоростных характеристик дисперсных потоков

4.5. Стенды контроля скоростных характеристик топливных струй

4.6. Результаты контроля скоростных характеристик струи распыленного топлива

4.7. Стенд контроля неравномерности подачи топлива по отверстиям в распылителе

4.8. Выводы по главе

Глава 5. Метод и стенд контроля качества распылителей

5.1. Особенности струйного смесеобразования в дизеле

5.2. Метод контроля качества распыливания потоков жидкости

5.3. Обоснование и выбор системы регистрации изображений импульсных дисперсных потоков

5.4. Стенд оптического контроля пространственно-временных характеристик топливных струй «ФАКЕЛ-КИТС»

5.5. Описание лабораторной установки регистрации параметров рабочего процесса ДВС

5.6. Результаты оптического контроля изображений струй распыленного топлива и характеристик рабочего процесса ДВС

5.7. Выводы по главе

Глава 6. Контроль параметров импульсного дисперсного потока в процессе детонационно-газового напыления

6.1. Определение харектеристик системы ввода изображения У8-СТТ

6.2. Метод контроля яркостной температуры объекта

6.3. Особенности пирометрии импульсных дисперсных потоков напыляемых частиц

6.4. Стенд контроля скоростей и яркостных температур частиц в потоке ДГН

6.5. Контроль яркостных температур частиц в потоке ДГН

6.6. Контроль скоростей частиц в импульсном потоке детонационного напыления

6.7. Выводы по главе 290 Выводы по диссертации 292 Заключение 295 Литература 296 Приложения

Непрерывное повышение экологических и экономических требований к современным двигателям внутреннего сгорания (ДВС) и стремительное развитие оптико-электронных измерительных технологий предопределяет разработку методов и средств контроля параметров качества распыливания жидкого топлива и потока детонационно-газового напыления (ДГН) покрытий, являющихся импульсными дисперсными потоками. Технологические процессы распыливания жидкостей в машиностроении, распыливании химических веществ, сушке, окраске и других производственных отраслях, а так же получение покрытий с заданными свойствами предъявляют все новые требования к внедряемым средствам измерения и контроля параметров изготавливаемых изделий.

Основными параметрами качества распыливания жидкого топлива в камере сгорания ДВС являются: дисперсный состав, распределение концентраций, скорость струи, корневые углы, углы между струями, длина струй. В виду технологических особенностей изготовления, наблюдается нестабильность процесса распыливания однотипными распылителями, а так же отклонения гидродинамических параметров распылителей от технических требований, оказывающих влияние на рабочий процесс ДВС в виде изменения расхода топлива, состава отработавших газов и т.д.

Параметрами частиц в потоке ДГН являются: дисперсный состав, скорости и температура частиц, определяющие основные эксплуатационные свойства покрытия. Импульсный поток напыляемых частиц является нестабильным и определяется количеством и качеством реагирующих газов, наличием влаги и особенностями конструкции детонационной установки.

Известные методы оптического контроля с применением фотодатчиков и микропроцессорных систем регистрации и управления, позволяют регистрировать с требуемым пространственно-временным разрешением в масштабе реального времени параметры импульсных дисперсных потоков.

Однако, с одной стороны, сохраняется потребность производства топливных распылителей в автоматизации оперативного неразрушающего контроля основных параметров дисперсных струй распыленного топлива при настройке и доводке топливных систем на новые типы дизелей. С другой стороны, с учетом достаточно трудоемких гидродинамических методов контроля распылителей, проводимых в условиях серийного производства, быстродействующие методы оптического контроля параметров струй распыленного топлива не развиты, хотя контролируемые параметры так же оказывают влияние на рабочий процесс ДВС.

Аналитическое исследование процессов, происходящих в струе распыленного топлива в условиях камеры сгорания в общем виде приводится в работах Б.В. Раушенбаха, Г.Н. Абрамовича и др. Процесс распыливания топлива в камере ДВС рассматривался в работах A.C. Лышевского, В.А. Кутового, затем предложенные подходы модифицировались Н.Ф. Разлейцевым и др. авторами. Смесеобразование и сгорание в дизелях исследовалось И.И. Вибе, Ю.Б. Свиридовым. По мере изучения процессов распыливания топлива вырабатывались требования к изготовлению топливной аппаратуры ДВС (Б.Н. Файнлейб и др.). Авторы использовали некоторые упрощения и допущения, приводящие к искажению объекта и результатов исследований, но внесли существенный вклад, необходимый для построения физической картины и понимания сути протекающих явлений и установления их взаимосвязи.

Основы теории распространения светового излучения через дисперсные среды были заложены Д. Релеем, Дж. Ми и развиты в дальнейшем Г. ван де Хюлстом, К.С. Шифриным и др. Неоценимый вклад в разработку оптических методов и технических средств измерения и контроля параметров дисперсных сред внесли Б.С. Ринкевичюс, Ю.Н. Дубнищев, и др. В связи с развитием матричных и линейных фотодатчиков на основе ПЗС и фотодиодных структур в последнее десятилетие активизировался интерес к задачам анализа и обработки изображений, значительный вклад в этом направлении внесли работы Э. Претта, Т.С. Хуанга, Р. Блейхута, Дж. Ту, Р. Гонсалеса, Г. Винклера. Разработкой систем измерений на основе матричных фотодатчиков занимались И.Н. Пустынский, Ю.Г. Якушенков и др.

В настоящее время работы Российских и зарубежных ученых в этих направлениях продолжаются. Это подчеркивает актуальность и важность поставленных задач для научно-технического прогресса, а так же создает предпосылки к разработке и внедрению современных, быстродействующих и работающих в масштабе реального времени систем измерения и контроля параметров быстропротекающих процессов, каковыми, в частности, являются распыление жидкости и напыление частиц детонационными методами.

По данным Государственного научно-исследовательского тракторного института (НАТИ) число отказов форсунок тракторных и автомобильных дизелей в условиях рядовой эксплуатации в 4-9 раз превышает число отказов в условиях нормальной эксплуатации, при соблюдении всех правил и норм технического обслуживания (ТО). Требования к топливной аппаратуре (ТА) высокого давления.

1. Дозирование порций топлива в соответствии с нагрузочным и скоростным режимами.

2. Хорошее качество распыла и необходимое распределение топлива по объему камеры сгорания.

3. Получение оптимальных характеристик и фаз впрыска на всех режимах работы ДВС.

4. Обеспечение идентичности закона подачи топлива во всех циклах и во все цилиндры двигателя.

5. Длительность работы топливной аппаратуры без изменения начальных регулировок и заметных износов.

6. Наименьшие масса, габариты, стоимость изготовления, удобство обслуживания, регулировки и ремонта.

До 70% отказов в работе дизелей приходится на ТА высокого давления. Расчеты показывают, что дизель большегрузного автомобиля или трактора в современных условиях эксплуатации перерасходует в среднем в год 2-3 тонны топлива и увеличивает выброс в атмосферу вредных компонентов: СО - на 100-150 кг, СН - на 30-50 кг. Из-за неисправностей только топливной аппаратуры автомобильный дизель объемом 2,5-3,0 л теряет за 10000 км пробега 100-200 кг топлива.

Если при газотермическом напылении частиц на подложку дисперсность напыляемого порошка возможно измерить до загрузки его в плазменный поток, то при распыливании жидких веществ в различных средах дисперсность такого гетерофазного потока определяют только в процессе распыливания. Установлено [223], что при газотермическом напылении функция распределения частиц по размерам, измеренная в процессе напыления непосредственно перед подложкой, отличается от функции распределения частиц до загрузки в плазменный поток.

По материалам литературно-патентного поиска отобраны и адаптированы оптические методы измерения скоростных характеристик и определения дисперсного состава импульсных дисперсных потоков распыляемой жидкости или импульсных газо-плазменных потоков с напыляемыми частицами [199, 260, 269].

При промышленном изготовлении топливных и других распылителей небольшие отклонения от паспортных размеров распыляющих отверстий, и др. узлов приводят к ухудшению качества распыливания [165]. Подвижность иглы проверяют на ручных либо автоматических стендах прокачкой жидкости через форсунку, отрегулированную на заданное давление впрыскивания [147, 160, 268]. Впрыскивание должно сопровождаться звуком, характерным для данного типа распылителя. При визуальном наблюдении впрыскиваемое топливо должно быть туманообразным, без сплошных струек и легко различимых местных сгущений [50]. Процесс впрыскивания топлива в камеру сгорания двигателя занимает 1 -6 мс и визуально различить местные сгущения в топливо-воздушном потоке без специальных приборов практически невозможно, что носит субъективный характер и обуславливает создание быстродействующих устройств оптического контроля характеристик распиливания.

Выбранные направления исследований обеспечивают решение задач оперативного контроля параметров распыленной жидкости в совокупности с статистически обусловленной взаимосвязью с характеристиками рабочего процесса ДВС, что позволяет разрабатывать методы и создавать устройства контроля характеристик дисперсных потоков, учитывающие их особенности и свойства.

Цель диссертационной работы заключается в научном обосновании и разработке оптических методов и приборов контроля параметров импульсных дисперсных потоков распыливания жидкости, ориентированных на контроль качества топливных распылителей, и контроль температурно-скоростных параметров частиц в потоках ДГН.

Задачами исследования являются:

1. Анализ и разработка оптического метода и реализация его в стенде, способном контролировать скорость массопереноса импульсного потока распыленного топлива с изменением давления перед распылителем в масштабе реального времени;

2. Разработка метода оптического контроля дисперсного состава капель в объеме импульсного потока распыленного топлива, обеспечивающего контроль в масштабе реального времени и экспериментального стенда, реализующего предложенный метод;

3. Разработка метода контроля распределения относительной концентрации в струе распыленного топлива и корневых углов между струями; реализация разработанного метода в стенде контроля качества распылителей в условиях массового производства с использованием высокоскоростной съемки и обработки изображений топливных струй;

4. Поиск и выявление статистически обусловленных взаимосвязей контролируемых параметров, полученных на стенде контроля качества распылителей с использованием высокоскоростной съемки и обработки изображений топливных струй, с расходом топлива и составом отработавших газов ДВС;

5. Усовершенствование РТУ метода измерения и контроля скоростей светящихся частиц в импульсном дисперсном потоке и разработка на его основе стенда контроля скоростей и яркостных температур частиц из изображений потока ДГН, полученных высокоскоростной съемкой, в масштабе реального времени;

6. Выработка рекомендаций по дальнейшему совершенствованию контрольно-измерительных стендов характеристик потока распыленного топлива, применительно к топливной экономичности и удовлетворению экологическим требованиям к отработавшим газам.

Объектом исследования являются: импульсные дисперсные потоки, оптические стенды контроля характеристик импульсных дисперсных потоков распыленного дизельной форсункой топлива и потоков частиц при ДГН, системы скоростной цифровой регистрации и обработки сигналов и изображений.

Методы исследования. В работе использовались методы математической статистики, теории вероятности, обработки изображений, теории распыливания жидкостей, распространения оптического излучения в дисперсных средах, методы моделирования и экспериментальные методы.

Научная новизна работы заключается в следующем.

1. Разработан метод контроля скорости массопереноса импульсных потоков распыленной жидкости, заключающийся в определении интервала времени транспортировки равных порций масс импульсного дисперсного потока, позволяющий делить распылители по группам соответствия скоростным характеристикам.

2. Предложен метод контроля дисперсного состава струи распыленной жидкости, заключающийся в аэродинамической сепарации капель топлива по размерам и оптической регистрации относительной массы капель в заданных сечениях, что позволяет создавать стенды контроля дисперсного состава струи распыленной жидкости, работающие в масштабе реального времени и в жестких производственных условиях.

3. Разработан и обоснован метод обработки изображения струй распыленного форсункой топлива, реализованный в виде программы для ЭВМ, позволяющей в масштабе реального времени контролировать относительную концентрацию в яркостных зонах и корневые углы на изображениях струй распыленного топлива.

4. Впервые выявлена и обоснована статистически обусловленная взаимосвязь распределения относительной концентрации в яркостных зонах и корневых углов на изображениях струй распыленного топлива с параметрами камеры сгорания, расходом топлива и количеством СО в отработавших газах дизеля, позволяющая осуществлять контроль качества изготовления распылителей.

5. Предложен способ контроля яркостной температуры напыляемых частиц, основанный на запоминании показаний при калибровке цифрового пирометра с матричным фотоэлементом по эталонному излучателю, что позволяет увеличить точность определения яркостной температуры объекта и расширить технологические возможности способа.

6. Разработанные технические решения в области создания приборов и методов оптического контроля импульсных дисперсных потоков с учетом их особенностей, повышают эффективность контроля топливных распылителей при проведении опытно-доводческих работ на новых двигателях и в условиях массового производства, а так же совершенствуют существующие методы контроля температурно-скоростных параметров частиц в процессе детонационного напыления покрытий.

На защиту выносится:

1. метод контроля скорости массопереноса импульсного дисперсного потока распыленной жидкости, заключающийся в определении интервала времени транспортировки одинаковых порций масс вещества потока через два оптических сечения и построении гистограммы распределения масс жидкости по скоростям, а так же разработанный на его основе экспериментальный стенд контроля скорости массопереноса в струе распыленного топлива;

2. метод контроля дисперсного состава импульсного потока распыленной жидкости, основанный на аэродинамической сепарации частиц по размерам и регистрации относительной массы капель топлива в заданных оптических сечениях и экспериментальный стенд, реализующий предложенный метод;

3. метод контроля относительных концентраций в яркостных зонах и корневых углов по изображению струй распыленного топлива, полученных на разработанном стенде контроля топливных распылителей с применением цифровой фотосъемки и обработки изображений топливных струй;

4. алгоритмы получения информации о распределении яркостных зон, относительных концентраций, углов и площадей топливных струй, а так же их корреляционные взаимосвязи с топливной экономичностью и количеством СО в отработавших газах дизеля А-01;

5. экспериментальный стенд контроля скоростей светящихся частиц в импульсном дисперсном потоке при ДГН покрытий, на основе РТУ метода определения скоростей частиц по их трекам на изображении потока, с возможностью контроля яркостных температур напыляемых частиц.

Практическая ценность диссертационной работы.

Научное обоснование разработанных методов и реализованные стенды оптического контроля характеристик импульсных дисперсных потоков были использованы при выполнении работ, проводившихся с ООО «Алтайский завод прецизионных изделий» (1996-2007 г.); ООО «Центр Новых Технологий» при проведении работ в рамках Государственного контракта № 3573р/6027 от 28 сентября 2005г. с Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (2005-2007г.); а также в соответствии с планами хоздоговорных и госбюджетных работ АлтГТУ им.

И.И. Ползунова (2001 -2007г.). В перечисленных НИР автор принимал участие в качестве исполнителя и научного руководителя.

Практическая значимость результатов заключается в следующем.

1. Разработанные научно-обоснованные технические решения, заключающиеся в регистрации и контроле параметров концентрации и пространственном распределении топлива, распыленного при атмосферных условиях, и их статистически обусловленной взаимосвязи с показателями СО в отработавших газах и экономичности расхода топлива для дизеля А-01, предоставляют возможность прогнозировать применение разработанных методов контроля к дизельным двигателям и системам топливоподачи других типов, а так же сортировки распылителей на стадии производства по группам однотипных контролируемых параметров.

2. Исходя из эксплуатационных особенностей конкретного двигателя, появляется возможность сортировать топливные распылителей на стадии производства и подбирать для него комплект распылителей и плунжерных пар топливного насоса, что обуславливает ценовую политику предприятия-изготовителя на данные изделия.

3. Совокупность теоретически обоснованных методов и алгоритмов проработана на уровне реализации в аппаратных средствах с обеспечением возможности их промышленного освоения.

4. Результаты контроля, их практической отработки и разработанные экспериментальные стенды прошли испытания и были внедрены на ООО «Алтайский завод прецизионных изделий», в Алтайском научно-инновационном центре порошковых технологий при АлтГТУ.

Внедрение и использование результатов диссертационных исследований подтверждается соответствующими актами внедрений и использования результатов работ по диссертации.

Достоверность полученных результатов обеспечена адекватным применением теории измерений, теории погрешности, теории цифровой обработки сигналов, применением стандартных приборов, поверкой разработанных стендов контроля с применением альтернативных измерительных методик, стендов и теоретических расчетов, воспроизводимостью полученных результатов.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на более чем двух десятках конференций международного, всероссийского и регионального уровней: II Международной конференции "Датчики электрических и неэлектрических величин. Датчик-95" (Барнаул, 1995); VI Международном научно-практическом семинаре "Совершенствование мощностных, экономических и экологических показателей ДВС" (Владимир, 1997); Всероссийской молодежной научной конференции "XXIV Гагаринские чтения" (Москва, 1998); Международной научно-технической конференции

Совершенствование быстроходных ДВС" (Барнаул, 1999); Всероссийской научно-практической конференции "Студенты и аспиранты - малому наукоемкому бизнесу" (Казань, 2001); VIII, IX Международных научно-практических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых "Современные техника и технологии" (Томск, 2002, 2003); Региональной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Наука. Техника. Инновации" (Новосибирск, 2002); Международной научно-практической конференции "Актуальные проблемы теории и практики современного двигателестроения" (Челябинск, 2003); IX Международной научно-практической конференции "Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей" (Владимир, 2003); XV научно-технической конференции с участием зарубежных специалистов "Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления" (Москва, 2003); IX, X, XI Международных конгрессах двигателестроителей (Украина, Харьков, 2004, 2005, 2006); XX Международном семинаре по струйным, отрывным и нестационарным течениям (Санкт-Петербург, 2004); V Международной научно-технической конференции "Измерение, контроль, информатизация" (Барнаул, 2004); X, XI Международной научно-практической конференции "Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири, СИБРЕСУРС" (Новосибирск, 2004; Барнаул, 2005); VIII Международной научно-технической конференции "Оптические методы исследования потоков, ОМИП" (Москва, 2005, 2007); II Международной научно-практической конференции "Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности" (Санкт-Петербург, 2006); Всероссийской научно-практической конференции "Двигатели внутреннего сгорания - современные проблемы, перспективы развития" (Барнаул, 2006); Международной школе-семинаре "Прорывные технологии в области композиционных материалов, теория и практика процессов СВС" (Барнаул, 2006); II Всероссийской конференции по наноматериалам НАНО-2007 совместно с IV Международным семинаром "Наноструктурные материалы 2007: Беларусь - Россия", (Новосибирск, 2007). Результаты работы неоднократно докладывались на «Южно-Сибирском объединенном физическом семинаре», регулярно проводимом в АлтГТУ (Барнаул, 1995-2007).

Личный вклад автора. Автором формировались основные принципы и положения исследований по теме диссертации, он принимал непосредственное участие в постановке новых задач, планировании экспериментов, создании аппаратурных стендов, проведении натурных экспериментов. Автору принадлежит идея постановки основных теоретических задач, участие в анализе и интерпретации результатов расчётов, инициатива проведения и реализация ряда экспериментов, основная идея большинства изобретений.

При участии автора выполнены и защищены три диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук (Карпов И.Е. «Исследование характеристик импульсных двухфазных потоков на основе эффектов распространения света в полидисперсных средах», Барнаул, 2002; Огнев И.В. «Улучшение показателей рабочего процесса дизеля интенсификацией впрыска топлива», Барнаул, 2003; Клочков А.В. «Разработка метода и комплекса экспресс регистрации дисперсности потока распыленной жидкости», Барнаул, 2005).

Диссертация состоит из введения, шести глав, списка используемой литературы и приложения. Общий объём работы составляет 332 страницы машинописного текста, 129 рисунков, 9 таблиц. Библиография включает 324 наименования.

выводы.

1. Предложен метод измерения и контроля скорости массопереноса в импульсном потоке распыленного топлива, заключающийся в определении интервала времени транспортировки одинаковых порций масс вещества потока через два заданных сечения и построения гистограммы распределения масс топлива по скоростям. Предложенный метод использован при создании экспериментального стенда контроля скоростных характеристик «Факел-С», позволяющий в масштабе реального времени определять скорость вершины струи, распределение масс топлива по скоростям.

2. На реализованном стенде «Факел-С» установлено, что при увеличении давления топлива перед форсункой происходит увеличение количества массы топлива, движущейся с большими скоростями: для форсунки 6А1, при Р=39,5 МПа около 26 % массы топлива движется со скоростью больше 50 м/с, а Р=55 МПа - 52%. Распределение масс топлива по скоростям позволяет делить распылители на две группы: для первой группы на распределении имеется максимум, для второй группы максимум практически отсутствует, что свидетельствует о наличии «подвпрыска» топлива и является основой метода контроля качества изготовления распылителей.

3. На основе метода определения и контроля скорости массопереноса в импульсном потоке распыленного топлива изготовлен экспериментальный стенд оптического контроля относительной массы топливной струи, позволяющий уменьшить затраты времени на проведение контроля неравномерности подачи топлива по отверстиям в распылителе в условиях производства.

4. Разработан метод и реализующий его стенд контроля дисперсного состава импульсного потока распыленной жидкости «Факел-Д», основанный на аэродинамической сепарации частиц по размерам и оптическом определении гистограммы относительной массы капель потока распыленного топлива, диаметрами от 15 до 120 мкм с шагом по 15 мкм и относительной погрешностью 10%, обеспечивающего контроль в масштабе реального времени.

5. На экспериментальном стенде «Факел-Д» получена гистограмма дисперсного состава капель распыленного дизельного топлива, аппроксимируемая функцией в виде обобщенного гамма распределения, для которой определены значения параметров: а=2,1-10~3, а=1,3, Ь= 1,8-10"4, (3=2,04 в диапазоне диаметров капель от 15 до 120 мкм, что подтверждает достоверность разработанного метода контроля дисперсного состава струи распыленного топлива.

Критерий Я =0,973, значения 8зо=69,78 мкм,

§32=79,21 мкм.

6. Изготовлен стенд «Факел-КИТС», реализующий предложенный метод контроля качества распыливания по изображению струй распыленного топлива, полученных цифровой фотосъемкой при времени экспозиции 35,5 мкс, путем контроля относительных концентраций в яркостных зонах на основе модели описания функции оптической толщины топливного потока в виде функции плотности нормального распределения, для которых критерий 112=0,992.

7. Разработаны алгоритм и программа для получения гистограмм распределения относительных концентраций и корневых углов из изображения струй распыленного топлива. Выявлены коэффициенты корреляции при индикаторном моменте нагрузки 107,13 Н*м дизеля 14 13/14: суммы концентраций по яркостным зонам с расходом топлива, составляющий 0,71; отношения площадей яркостных зон к площади камеры сгорания, составляющий 0,76, а так же взаимосвязь концентрации топлива с содержанием СО в отработавших газах, что расширяет автоматизацию контроля качества изготовления топливных распылителей.

8. Реализован экспериментальный стенд оптического контроля скоростей частиц в потоке установки ДГН на основе РТУ метода определения скоростей частиц по их трекам на изображении в виде программной автоматизации определения длин треков. На экспериментальном стенде получено распределение скоростей частиц в потоке установки ДГН «Катунь-М», составляющее около 320-350 м/с для частиц Т1А1 с размером 63-100 мкм по продолжительности цикла напыления 6 мс.

9. Разработан и реализован в экспериментальном стенде метод контроля яркостной температуры частиц: яркость излучения частицы на периферии потока убывает по мере удаления от среза ствола установки ДГН «Катунь-М», яркостная температура частиц в центре потока практически не изменяется и равна 1400°С.

10.Разработанные методы, алгоритмы и стенды контроля характеристик импульсного потока распыленного топлива обеспечивают выработку прогностических решений для эксплуатации дизельных двигателей с объемным смесеобразованием (в части топливной экономичности и удовлетворению экологическим требованиям к содержанию СО в отработавших газах).

Разработанные стенды контроля параметров импульсного дисперсного потока распыленного топлива применяются на ОАО АЗПИ, стенды контроля характеристик импульсного дисперсного потока напыления частиц детонационным методом применяются в Алтайском научном центре порошковых технологий при ГОУ ВПО Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова, о чем имеются соответствующие акты, приведенные в приложении к диссертационной работе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

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 систем сбора и обработки сигналов.

Контроль скоростных параметров и массопереноса в дисперсных потоках представляет значительную научную и практическую важность. Из описанных в литературе методов и устройств контроля скорости и определения дисперсного состава потоков наиболее предпочтительны оптические. Контроль распыляемого топлива на предмет оптических неоднородностей в режиме реального времени, а так же скоростных параметров и дисперсного состава дает возможность контролировать распылители в условиях массового производства на соответствие требуемым нормам к качеству изготовления и сортировать их по группам одинаковых параметров.

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю доктору физико-математических наук, заслуженному деятелю науки РФ Евстигнееву В.В., а так же доктору технических наук Гуляеву П.Ю., определившему научное направление исследований и за помощь в научно-исследовательской деятельности. Большое спасибо кандидатам технических наук Яковлеву В.И., Клочкову A.B., Шарлаеву Е. В., кандидату физико-математических наук Иордану В.И., аспиранту Шашеву A.B. за помощь при проведении экспериментов, помощь при обработке полученных данных и в создании аппаратуры, а так же за полезное обсуждение полученных результатов. Спасибо доктору технических наук Матиевскому Д.Д. и кандидатам технических наук Свистуле А.Е. и Кулманакову С.П. главному конструктору ОАО СКБ «АЗПИ» Дробышеву О.В. за помощь в организации экспериментальных работ.

1. Абрамович, Г.Н. Теория турбулентных струй Текст. / Г.Н. Абрамович, Т.А. Гиршович, С.Ю. Крашенинников [и др.]; под ред. Г.Н. Абрамовича. -Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1984. - 716 е.: ил.

2. Агеев, Б.С. Исследование способов форсирования впрыскивания топлива топливовпрыскивающей аппаратурой среднеоборотных дизелей Текст. / Б.С. Агеев, А.Е. Припоров, Г.И. Савенкова // Двигателестроение. 1989. -№6.-С. 18-20.

3. Аксененко, М.Д. Микроэлектронные фотоприемные устройства Текст. / М.Д. Аксененко, М.К. Бараночников, О.В. Смолин. М.: Энерго-атомиздат, 1984. - 207 е.: ил.

4. Аксененко, М.Д. Приемники оптического излучения Текст. / М.Д., Аксененко, M.JI. Бараночников. М.: Радио и связь, 1987. - 296 е.: ил.

5. Алферов, К.В. Бункерные установки Текст. / К.В. Алферов, P.A. Зенков. -М.: Машгиз, 1955. 308 е.: ил.

6. Антонов, Е.А. Оптическая голография: практическое применение Текст. / Е.А. Антонов, В.М. Гинзбург, E.H. Лецихер [и др.]; под ред. В.М. Ганзбурга, Б.М. Степанова. М.: Сов. радио, 1978. - 240 е.: ил.

7. Архипов, В.А. Исследование структуры гетерогенных потоков по данным рассеяния света Текст. / В.А. Архипов, Г.С. Ротанов. // Труды НИИПММ. -Томск, 1973. Т. 2.-С. 3-8.

8. Архипов, В.А. Лазерные методы диагностики конденсированных продуктов горения Текст. / В.А. Архипов, Г.С. Ротанов. // Физика горения и взрыва. 1979. - № 2. - С. 185-187.

9. Ю.Архипов, В.А. Лазерные методы диагностики потоков Текст.: учебное пособие / В.А. Архипов. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1987. 140 с.

10. П.Архипов, В.А. О влиянии функции распределения на оптические свойства слоя частиц Текст. / В.А. Архипов, Э.Д. Васильева, Г.С. Ротанов. // Труды НИИПММ. Томск, 1977. Т. 6. - С. 10-12.

11. Астанский, Ю.Л. Исследование зависимости плотности и модуля упругости тяжелых топлив от давления Текст. / Ю.Л. Астанский. // Двигателестроение. 1980. - № 3. - С. 27-29.

12. З.Астахов, И.В. Подача и распыливание топлива в дизелях Текст. / И.В. Астахов, В.И. Трусов, A.C. Хачиян [и др.] М.: Машиностроение, 1971.359 е.: ил.

13. А. с. 372500 СССР, МКИ3 G 01 Р 5/18. Устройство для измерения скорости потока частиц Текст. / Краснов A.M., Астахов Е.А., Гарда А.П., Белецкий М.Е. (СССР).

14. А. с. 6151731 Япония, МКИ3 G 01 V 19/00 // В 05 В 1/00 К. К. Есино когесе (Япония). № 54127348; опубл. 11.10.89. // Кокай токке кохо.

15. А. с. 769434 СССР, МКИ3 G 01 Р 5/18. Устройство для измерения скорости потока частиц Текст. / Харламов Ю.А. (СССР).

16. Байков, A.B. Воздействие характеристик впрыска топлива на смесеобразование и сгорание в дизеле при слабом движении воздушного заряда Текст. / A.B. Байков, В.И. Сидоров. // Двигателестроение. 1981.-№9. -С. 48-51.

17. Басевич, В.Я. Фотометрическая методика измерения числа и размеров капель распыленного топлива в потоке Текст. / В.Я. Басевич. // Приборы и техника эксперимента. 1957. -N 6. - С. 15-18.: ил.

18. Батерс, Дж. Голография и ее применение Текст.: [пер. с англ.] / Дж. Батерс. М.: Энергия, 1977. - 224 е.: ил.

19. Блазнов, А.Н. Распределение пузырьков по размерам в жидкостно-газовых струйных аппаратах с удлиненной камерой смешения Электронный ресурс. / А.Н. Блазнов, Ю.Н. Денисов, В.А. Куничан, Д.В. Чащилов. //

20. Электронный журнал «Исследовано в России», 061, 663-770, 2002. Режим доступа: http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2002/061 .pdf.

21. Бланшетт, Дж. Разработка графического интерфейса с помощью библиотеки Qt3 Текст.: [пер. с англ.] / Дж. Бланшетт, М. Саммерфельд -Осло, Норвегия. Изд-во «Prentice Hall PTR», 2004. 304 е.: ил.

22. Богачев, С.А. Разработка топливоподающих систем дизеля нового поколения с целью выполнения перспективных нормативов, ограничивающих токсичность отработавших газов Текст.: Автореф. дисс. на соис. уч. степ. к. т. н. Ярославль, 2002. - 18 с.

23. Богуслаев, В. А. Детонационное нанесение покрытий на детали авиадвигателей и технологического оснащения с последующей магнитно-абразивной обработкой Текст. / В.А. Богуслаев, А.И. Долматов, П.Д. Жеманюк [и др.] Запорожье: Дека, 1996. - 366 е.: ил.

24. Болдырев, И.В. Закон тепловыделения и показатели динамики цикла многотопливного форсированного дизеля Текст. / И.В. Болдырев, Т.Н. Смирнова // Двигателестроение. 1981. - №4. С. 34-37.

25. Большаков, Г.Ф. Оптические методы определения загрязненности жидких сред Текст. / Г.Ф. Большаков, В.Ф. Тимофеев, М.Н. Новичков. -Новосибирск: Наука, 1984. 158 е.: ил.

26. Бордуков, В.В. Электронное управление процессом топливоподачи автотракторных двигателей Текст. / В.В. Бордуков, Б.Н. Файнлейб [и др.] // Двигателестроение. 1990. -№ 6. С. 17-21.

27. Борисов, Ю.Я. Интенсификация процессов сушки в акустическом поле Текст. // Применение ультразвука в хим.- технол. процессах: сборник докладов / под ред. В.М. Фридмана. М.: Изд. ЦИНТИ ЭП и П, - 1960. С. 190-196.

28. Борисова, A.JI. Скорость порошка при детонационном напылении покрытий Текст. / A.J1. Борисова, B.C. Клименко, В.Г. Скадин, С.Ю. Шаривкер. // Порошковая металлургия. 1979. - № 1. - С. 29-31.

29. Борн, М. Основы оптики Текст.: [пер. с англ.] / Макс Борн, Эмиль Вольф. Изд. 2-е исправленное. - М.: Наука, 1973. - 719 е.: ил.

30. Бородин, В.А. Распыливание жидкостей Текст. / В.А. Бородин [и др.] -М.: Машиностроение, 1967. 124 с.

31. Бояркин, М.В. Конструктивные особенности нового семейства быстроходных многоцелевых двигателей Текст. / М.В. Бояркин, Ю.В. Андреев // Двигателестроение. 1998. - №4. - С.26-29.

32. Бриллинг, H.P. Быстроходные дизели Текст. / Н.Р. Бриллинг. М.: Машгиз, 1951. - 520 е.: ил.

33. Букатый, В.И. Воздействие лазерного излучения на твердый аэрозоль Текст.: учебное пособие / В.И. Букатый, И.А. Суторихин, В.Н. Краснопевцев, A.M. Шайдук. Барнаул: изд-во АГУ, 1994. - 197 е.: ил.

34. Буланов, В.Я. Диагностика металлических порошков Текст. / В.Я. Буланов, Л.И. Кватер, Т.В. Долгаль [и др.] М.: Наука, 1983. - 279 е.: ил.

35. Бусроид, Р. Течение газа со взвешенными частицами Текст. / Р. Бусроид. -М.: Мир, 1975.-378 е.: ил.

36. Бутов, В.Г. Деформация капли в вязком потоке и условия существования ее равновесной формы Текст. / В.Г. Бутов, И.М. Васенин, Г.Р. Шрагер // Прикладная математика и механика. 1982. Т.46. №6. - С. 1045-1049.

37. Витман, Л.А. Исследование плотности орошения распыленной струи жидкости Текст. / Л.А. Витман. // Сборник научных работ ЛСХИ. М.: Сельхозиздат, 1955. - Выпуск XI. - С. 101-114.

38. Витман, Л.А. Распыливание жидкости форсунками Текст. / Л.А. Витман, Б.Д. Кацнельсон, И.И. Палеев; под ред. С.С. Кутателадзе. М.-Л.: ГЭИ, 1962. -263 е.: ил.

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

40. Волынский, М.С. Изучение дробления капель в газовом потоке Текст. / М.С. Волынский // ДАН СССР. 1962. XVIII. № 2.

41. Ган, Ф.В. Дисперсионный анализ Текст. / Ф.В. Ган. М.-Л.: Госхимиздат, 1940.-500 е.: ил.

42. Гинзбург, В.М. Голографические измерения Текст. / В.М. Гинзбург, Б.М. Степанов. М.: Радио и связь, 1981. - 296 е.: ил.

43. Голиков, В.И. Установка для измерения спектра размеров сферических частиц и капель туманов Текст. / В.И. Голиков // Труды Главной геофиз. Обсерватории им. А.И. Войейкова, 1961. Выпуск 109. С. 76-89.

44. Горелик, Г.Б. Использование математического планирования эксперимента для выбора основных размеров топливной аппаратуры Текст. / Г.Б. Горелик, В.В. Соколов, В.Ф. Зайчатников // Двигателестроение. 1986. - N 4.-С. 27-28.

45. ГОСТ 10579-88. Форсунки дизелей. Общие технические условия Текст. -Введ. 1990-01-01. М.: Изд-во стандартов, 1988. - 7 с.

46. ГОСТ 14008-82. (СТ СЭВ 1061-78) Лампы температурные образцовые. Типы, основные параметры и допустимые характеристики. Общие технические требования Текст. Введ. 1983-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1983. - 18 с.

47. ГОСТ 18318-94. Порошки металлические. Определение размера частиц сухим просеиванием. Текст. Введ. 1995-01-01. - Минск: ИПК Изд-во стандартов, 1996. - 7 с.

48. ГОСТ 18509-88. (СТ СЭВ 2560-80) Дизели тракторные и комбайновые. Методы стендовых испытаний Текст. Введ. 1990-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1988. - 70 с.

49. ГОСТ 2000-88. (СТ СЭВ 1000-78) Дизели тракторные и комбайновые. Общие технические условия Текст. Введ. 1990-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1988. - 14 с.

50. ГОСТ 22662-77. Порошки металлические. Методы седиментационного анализа Текст. Введ. 1979-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1986. - 12 с.

51. ГОСТ 23402-78. Порошки металлические. Микроскопический метод определения размеров честиц Текст. Введ. 1980-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1985. - 14 с.

52. ГОСТ 23479-79. Контроль неразрушающий. Методы оптического вида. Общие требования Текст. Введ. 1980-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1980.- 12 с.

53. ГОСТ 24521-80. Контроль неразрушающий оптический. Термины и определения Текст. -Введ. 1982-01-01. -М.: Изд-во стандартов, 1982. -9с.

54. ГОСТ 3647-80. Материалы шлифовальные. Классификация, зернистость и зерновой состав. Методы контроля. Текст. Введ. 1981-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1985. - 22 с.

55. ГОСТ 8.256-77. ГСИ. Нормирование и определение динамических характеристик аналоговых средств измерения. Основные положения Текст. Введ. 1978-07-01 -М.: Изд-во стандартов, 1978. - 12 с.

56. ГОСТ 8335-96. Пирометры визуальные с исчезающей нитью. Общие технические условия Текст. Взамен ГОСТ 8335-81; введ. 2004-01-01. М.: Изд-во стандартов, 2004. - 11 с.

57. Госьков, П.И. Оптоэлектронные преобразователи для автоматизации производственных процессов Текст. / П.И. Госьков, А.Г. Якунин. -Барнаул: АПИ, 1985. 68 е.: ил.

58. Госьков, П.И. Оптоэлектронные развертывающие полупроводниковые преобразователи в измерительной технике Текст. / П.И. Госьков. Томск: ТГУ, 1978. - 191 е.: ил.

59. Гуляев, П.Ю. Математическая модель распространения волны в процессах детонационного нанесения покрытий Текст. / П.Ю. Гуляев, В.И. Яковлев, Е.В. Шарлаев // Вестник АлтГТУ им. И.И.Ползунова. 1999. - №2. - С. 3640.

60. Гуляев, П.Ю. Оптический контроль параметров аэродисперсных струй на топливном стенде "MOTORPAL" Текст. / П.Ю. Гуляев, A.B. Еськов [и др.] // Информационный листок N 144-97 серия Р.55.37.33. АЦНТИ.- Изд-во оперативной полиграфии Алтайского ЦНТИ. 1997.

61. Доклады Второй Международной конференции. Барнаул: АлтГТУ, 1995. -С. 120-123.

62. Гуляев, П.Ю. Функция распределения частиц по размерам для определения степени искажения оптического сигнала ТВ-диагностики Текст. / П.Ю. Гуляев, В.М. Коротких, A.B. Еськов, И.Е. Карпов // Вестн. АлтГТУ им. И.И. Ползунова. 1999. - №2. - С. 59-60.

63. Гуляев, П.Ю. Экспериментальное исследование скоростных и расходных характеристик воздушно-топливных струй Текст. / П.Ю. Гуляев, A.B. Еськов, М.В. Полторыхин // Ползуновский альманах. Барнаул, 2000. -№3. - С. 16-19.

64. Гумиров, М.А. Скоростная яркостная микропирометрия высокотемпературных дисперсных сред и материалов Текст.: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Барнаул, АлтГТУ, 1997. - 19 с.

65. Гячев, JI.B. Основы теории бункеров Текст. / J1.B. Гячев. Новосибирск: Изд-во НГУД992. - 302 е.: ил.

66. Дейч, M.E. Газодинамика двухфазных сред Текст. / М.Е. Дейч, Г.А. Филиппов. М.: Энергия, 1968. - 424 е.: ил.

67. Диоды Текст.: (справочник) / О.П. Григорьев, В.Я. Замятин, Б.В. Кондратьев, С.Л. Пожидаев. М.: Радио и связь, 1990. - 336 е.: ил.

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

69. Дитякин, Ю.Ф. Распыливание жидкостей Текст. / Ю.Ф. Дитякин, Л.А. Клячко, Б.В. Новиков, В.И. Ягодкин. М.: Машиностроение, 1977. - 208 е.: ил.

70. Дорф, Р. Современные системы управления Текст.: пер. с англ. Б.И. Копылова / Р. Дорф, Р. Бишоп. М.: Лаб. базовых знаний; СПб.: Нев. Диалект, 2002. - 832 е.: ил.

71. Дубнищев, Ю.И. Оптические методы исследования потоков Текст.: монография / Ю.Н. Дубнищев, В.А. Арбузов, П.П. Белоусов [и др.]; под ред. В.Е. Накорякова. -2003. -418 с. ISBN 5-94087-183-6. - 600 экз.: ил.

72. Дубнищев, Ю.Н. Лазерные доплеровские измерительные технологии Текст. / Ю.Н. Дубнищев. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2002. - 416 е.: ил.

73. Дубнищев, Ю.Н. Методы лазерной доплеровской анемометрии Текст. / Ю.Н. Дубнищев, Б.С. Ринкевичус. М.: Наука, 1982. - 303с.: ил.

74. Дубовик, A.C. Фотографическая регистрация быстропротекающих процессов Текст. / A.C. Дубовик. М.: Наука, 1984. - 320 е.: ил.

75. Дьяченко, Н.Х. Теория двигателей внутреннего сгорания Текст. / Н.Х. Дьяченко [и др.] Л.: Машиностроение. 1974. - 552 е.: ил.

76. Дюррани, Т. Лазерные системы в гидродинамических измерениях Текст.: [пер. с англ.] / Т. Дюррани, К. Грейтид. М.: Энергия, 1980. - 336 е.: ил.

77. Евстигнеев, В.В. Исследование дисперсного состава потока распыленной жидкости оптическим методом Текст. / В.В. Евстигнеев, A.B. Еськов, A.B. Клочков // Ползуновский альманах. Барнаул: АлтГТУ, 2004. - №2. С. 207-208.

78. Евстигнеев, В.В. Комплекс контроля дисперсного состава капель струи распыленного топлива Текст. / В.В. Евстигнеев, A.B. Еськов, A.B. Клочков. // Ползуновский вестник. 2006. - № 4. - С. 58-63.

79. Евстигнеев, В.В. Оптический контроль процесса формирования топливного потока при впрыске Текст. / В.В. Евстигнеев, A.B. Еськов [и др.] // Информационный листок № 02-086-02 АЦНТИ. Изд-во оперативной полиграфии Алтайского ЦНТИ. 2002.

80. Евстигнеев, В.В. Оптоэлектронный стенд измерения цикловой подачи топлива по отверстиям в распылителе Текст. / В.В. Евстигнеев, A.B.

81. Еськов // Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления: сборник материалов XV научно-технической конференции с участием зарубежных специалистов. М.: МГИЭМ, 2003. -С. 169-171.

82. Евстигнеев, В.В. Система регистрации скоростей частиц в импульсных дисперсных потоках Текст. /В.В. Евстигнеев, A.B. Еськов, Е.В. Шарлаев // Перспективные материалы. 2005. - №5. - С. 90-95.

83. Евстигнеев, В.В. Стенд оптической диагностики распределения масс топлива по отверстиям в распылителях Текст. /В.В. Евстигнеев, A.B. Еськов [и др.] // Информационный листок № 02-088-02 АЦНТИ. Изд-во оперативной полиграфии Алтайского ЦНТИ. 2002.

84. Еськов, A.B. Времяпролетный измеритель скорости быстропротекающих дисперсных потоков Текст. / A.B. Еськов // XXIV Гагаринские чтения: тезисы докладов Всероссийской молодежной научной конференции. М.: МГАТУ, 1998. - 4.2 - С. 124-125.

85. Еськов, A.B. Измерительная система контроля температурных параметров гетерогенного потока в процессе детонационно-газового напыления СВС-материалами Текст. / A.B. Еськов, В.И. Яковлев // Ползуновский вестник. 2005. - № 4. - С. 96-100.

86. Еськов, A.B. Многофункциональное устройство управления регистрацией изображений быстропротекающих процессов Текст. / A.B. Еськов, А.Б. Добряк // Приборы и техника эксперимента. 2007. - №3. - С. 160-161.

87. Еськов, A.B. Определение области однократного рассеяния световой волны топливной струей Текст. / A.B. Еськов // Вестник АлтГТУ им. И.И. Ползунова. 1999. - №2. - С. 76.

88. Еськов A.B. Приборы и методы оптического контроля параметров распыления топлива дизельными форсунками Текст.: монография / A.B. Еськов; Алт. гос. тех. ун-т им. И.И. Ползунова. Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2007. - 92 с.

89. Еськов, A.B. Система контроля качества распылителей на основе скоростной съемки и обработки изображений топливных струй Текст. / A.B. Еськов, А.Е. Свистула // Ползуновский вестник. 2006. - № 4. - С. 7377.

90. Еськов, A.B. Статистическая оценка параметров массопереноса в топливных струях Текст. / A.B. Еськов, A.B. Долматов // Вестник АлтГТУ им. И.И. Ползунова. 1999. - №2. С. 77-78.

91. Еськов, A.B. Стенд оптического контроля топливных распылителей по скоростным характеристикам потока распыленного топлива Текст. / A.B. Еськов // Известия ВУЗов. Машиностроение. 2006. - №12. - С. 25-28.

92. Еськов, A.B. Стенд оценки качества топливных распылителей на основе технологии оптического контроля Текст. / A.B. Еськов, А.Е. Свистула //

93. Двигатели внутреннего сгорания: Всеукраинский научно-технический журнал. Харьков: НТУ ХПИ. - 2006. - №2. - С. 165-169.

94. Житковский, Ю.Ю. Электронное устройство для исследования дисперсности распыленных жидкостей Текст. / Ю.Ю. Житковский // Инженерно-физический журнал. 1958. -N 6. - С.

95. Зальманович, И.Л. Таблицы по светорассеянию Текст. / И.Л. Зальманович, К.С. Шифрин Л., 1968. - 73 с.

96. Зангер, Е. Смесеобразование в камерах сгорания Текст. / Е.Зангер // Вопросы ракетной техники. -1953. -№ 5. С. 17-22.

97. Звонов, В.А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания Текст. /

98. B.А. Звонов. -М.: Машиностроение, 1981. 160 е.: ил.

99. Зенин, A.C. Методы лазерного зондирования для диагностики процесса сгорания топлива в промышленных энергоустановках Текст. / A.C. Зенин,

100. C.B. Михляев, Е.С. Нежевенко // Автометрия. 1995. - N 4. - С. 11-18.

101. Зенков, P.A. Механика насыпных грузов Текст. / P.A. Зенков. М.: Машиностроение, 1964. -251 е.: ил.

102. Золотарев, В.М. Оптические постоянные природных и технических сред Текст.: (справочник) / В.М. Золотарев, В.Н. Морозов, Е.В. Смирнова. Л.: Химия, 1984.-216 е.: ил.

103. Зубченко, В.А. Интенсификация процесса подачи топлива в дизеле Текст.: Автореф. дисс. на соис. уч. степ. к. т. н. Волгоград, 1998. - 20 с.

104. Зуев, В.Е. Распространение видимых и инфракрасных волн в атмосфере Текст. / В.Е. Зуев. М.: Советское радио, 1970. - 496 е.: ил.

105. Зуев, В.Е., Перенос оптических сигналов в земной атмосфере (в условиях помех) Текст. / В.Е. Зуев, М.В. Кабанов. М.: Сов. Радио. 1977. - 368 е.: ил.

106. Зуев, В.Н. Лазерные навигационные устройства Текст. / В.Н. Зуев, В.Я. Фадеев. М.: Радио и связь, 1987. - 212 е.: ил.

107. Иванов, A.B. Применение оптических методов для исследования факела топлива, распыленного дизельными форсунками Текст. / A.B. Иванов // в кн.: Исследование, конструирование и расчет тепловых двигателей внутреннего сгорания. М., 1983, - С. 45-53.

108. Иванов, А.П. Распространение света в плотноупакованных дисперсных средах Текст. / А.П. Иванов, В.А. Лойко, В.П. Дик. Минск: Наука и техника, 1988. - 191 е.: ил.

109. Иванов, В.М. Топливные эмульсии Текст. / В.М. Иванов. М.: Изд-во АН СССР, 1962.-216 е.: ил.

110. Иващенко, H.A. Дизельные топливные системы с электронным управлением Текст.: учебно-практическое пособие / H.A. Иващенко, В.А. Вагнер, Л.В. Грехов Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2000. - 111 е.: ил.

111. Излучательные свойства твердых материалов Текст. / под ред. А.Е. Шейндлина. М.: Энергия, 1974. - 160 е.: ил.

112. Иордан, В.И. Комплекс методов цифровой обработки изображений для исследования эффектов локальной неустойчивости и нестационарности волны горения процесса СВС Текст. / В.И. Иордан, П.Ю. Гуляев, В.В.

113. Евстигнеев // Ползуновский вестник.- Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2005. № 4(ч.1),-С. 152-170.

114. Исимару, А. Распространение и рассеяние волн в случайно-неоднородных средах Текст.: [пер. с англ.] / Акира Исимару. М.: Мир, 1981.-Т. 1 -277 е.; Т. 2.-316 е.: ил.

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

116. Калужин, С.А., Экспериментальное исследование скоростей движения жидкой и газообразной фаз в дизельном топливном факеле Текст. / С.А. Калужин, С.А. Романов, Ю.Б. Свиридов // Двигателестроение. 1980. - № 7.-С. 5-8.

117. Канторович, Б.В., Гидродинамика и теория горения потока топлива Текст. / Б.В. Канторович, В.И. Миткалинный, Г.Н. Делягин, В.М. Иванов. М.: Металлургия, 1971. - 488 е.: ил.

118. Кизеветтер, Д.В. Измерение размеров и скоростей движущихся частиц времяпролетным методом Электронный ресурс. / Д.В. Кизеветтер, В.И. Малюгин. Режим доступа: http://www.adk-electronics.spb.ru.

119. Киселев, С.П. Ударно-волновые процессы в двухкомпанентных и двухфазных средах Текст. / С.П. Киселев, Г.А. Руев, А.П. Трунев [и др.] -Новосибирск: Наука; Сибирская издательская фирма, 1992. 261 е.: ил.

120. Климкин, В.Ф. Оптические методы регистрации быстропротекающих процессов Текст. / В.Ф. Климкин, А.Н. Папырин, Р.И. Солоухин. -Новосибирск: Наука, 1980. 208 е.: ил.

121. Технические средства диагностирования Текст.: (справочник) / В.В. Клюев, П.П. Пархоменко, В.Е. Абрамчук [и др.] М.Машиностроение, 1989.-672 с. ил.

122. Колмогоров, А.Н. О логарафмически нормальном законе распределения частиц при дроблении Текст. / А.Н. Колмогоров // ДАН СССР. 1941. Т. 31. №2.

123. Корн, Г. Справочник по матаматике для научных работников и инженеров Текст.: пер. с англ. под общ. ред. И.Г. Арамановича / Гранино Корн, Тереза Корн. М.: Наука, 1977. - 832 е.: ил.

124. Коузов, П.А. Основы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов Текст. / П.А. Коузов. JL: Химия, 1987.-264 е.: ил.

125. Коузов, П.Я. Методы определения физико-химических свойств промышленных пылей Текст. / П.Я. Коузов, Л.Я. Скрябина. Л.: Химия, 1983.- 143 е.: ил.

126. Криксунов, Л.З. Справочник по основам инфракрасной техники Текст. / Л.З. Криксунов. М.: Сов. радио, 1978. - 400 е.: ил.

127. Крутов, В.И., Топливная аппаратура автотракторных двигателей Текст. / В.И. Крутов, В.Е. Горбаневский, В.Г. Кислов. М.: Машиностроение, 1985,-208 е.: ил.

128. Крылов, В.П. Совмещенные системы технического зрения путь к развитию гибких автоматизированных производств Текст. / В.П. Крылов, З.М. Славинский. - М.: Наука, 1987. - 180 е.: ил.

129. Кукушкин, В.Л. Методы оценки характеристик нестационарной струи распыленного дизельного топлива с помощью лазеров непрерывного излучения Текст. / В.Л. Кукушкин // Двигателестроение. 1988. - №12. -С. 28-30.

130. Кукушкин, В.Л. Экспериментальное исследование оптических свойств струи распыленного топлива при дизельном впрыске Текст. / В.Л. Кукушкин, С.А. Романов, Ю.Б. Свиридов // Двигателестроение. 1984. - № 12.-С. 19-21.

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

132. Кулагин, Л.В. Сжигание тяжелых жидких топлив Текст. / Л.В. Кулагин, С.С. Охотников М.: Недра, 1967. - 187 е.: ил.

133. Кулик, А.Я. Газотермическое напыление композиционных порошков Текст. / А.Я. Кулик, Ю.С. Борисов, A.C. Мнухин [и др.] Л.: Машиностроение; Ленингр. отделение, 1985. - 199с.: ил.

134. Кутовой, В.А. Впрыск топлива в дизелях Текст. / В.А. Кутовой. М.: Машиностроение, 1981. - 119 е.: ил.

135. Кутовой, В.А. Распыливание топлива дизельными форсунками Текст. / В.А. Кутовой // Труды ЦНИТА. Л.: 1959. - Выпуск 8. - 124 с.

136. Ламб, Г. Гидродинамика Текст.: пер. с англ. под ред. H.A. Слезкина / Г. Ламб. М.-Л.: ОГИЗ, 1947. - 928 с.

137. Ландау, Л.Д. Механика сплошных сред Текст. / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. -М.: Гостехиздат, 1944.: ил.

138. Ластовцев, A.M. Гидродинамический расчет вращающихся распылителей Текст. / A.M. Ластовцев // Труды МИХМ. М.: МИХМ, 1957.-№11,-С. 41-69.

139. Лебедев, О.Н. Влияние формы распыливающего отверстия на длину топливной струи Текст. / О.Н. Лебедев, A.M. Пичурин // Техническая эксплуатация энергетических установок речных судов: Сборник трудов. -Новосибирск: Изд-во НГАВТ, 1992. С. 91-95.

140. Лебедев, О.Н. К вопросу о механизме сжигания водотопливных эмульсий в судовых дизелях Текст. / О.Н. Лебедев, В.П. Носов // Труды НИИВТ. Новосибирск, 1980. Выпуск 151. - С. 33-38.

141. Лебедев, О.Н. К вопросу о распыливании топлива дизельными форсунками Текст. / О.Н. Лебедев // Изв. СО АН СССР, серия технических наук. 1977. - №3. - Выпуск 1. - С. 40-44.

142. Лебедев, О.Н. О влиянии давления на динамику испарения капли топлива Текст. / О.Н. Лебедев, В.Н. Марченко // Известия СО АН СССР, серия технических наук. 1981. -№8. - Выпуск 2. - С. 12-15.

143. Лебедев, О.Н. Теоретические основы процессов смесеобразования в дизелях Текст. / О.Н. Лебедев, С.Н. Чирков. Новосибирск: Изд-во НГАВТ, 1999.-370 е.: ил.

144. Лебедев, П.Д. Некоторые закономерности распыливания перегретой жидкости Текст. / П.Д. Лебедев, М.И. Верба, Б.И. Леончик // Известия вузов. Энергетика. 1959. № 10. - С. 76-83.

145. Левич, B.C. Физико-химическая гидродинамика Текст. /B.C. Левич. -М.: Физматгиз, 1959. 312 е.: ил.

146. Линевег, Ф. Измерение температур в технике Текст.: [пер. с англ.] / Ф. Линевег. М.: Металлургия, 1980. - 548 е.: ил.

147. Лиханов, В.А. Снижение токсичности автотракторных дизелей Текст. / В.А. Лиханов, A.M. Сайкин. М.: Агропромиздат, 1991. - 208 е.: ил.

148. Лыков, М.В. Распылительные сушилки. Основы теории и расчета Текст. / М.В. Лыков, Б.И. Леончик. М.: Машиностроение, 1966. - 332 е.: ил.

149. Лышевский, A.C. Закономерности дробления жидкостей механическими форсунками давления Текст. / A.C. Лышевский. Новочеркасск: Изд-во НПИ, 1961.- 186 е.: ил.

150. Лышевский, A.C. Процессы распыливания топлива дизельными форсунками Текст. / A.C. Лышевский. -М.: Машгиз, 1963.: ил.

151. Лышевский, A.C. Распиливание топлива в судовых дизелях Текст. / A.C. Лышевский. Л.: Судостроение, 1971. -248 е.: ил.

152. Мирошников, М.М. Теоретические основы оптико-электронных приборов Текст. / М.М. Мирошников. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд., 1983.- 696 е.: ил.

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

154. Марков, В.А. Токсичность отработавших газов дизелей Текст. / В.А. Марков, P.M. Баширов, И.И. Габитов. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 376 е., - ил.

155. Матиевский, Д.Д. Метод анализа индикаторного КПД рабочего цикла дизеля Текст. / Д.Д. Матиевский // Двигателестроение. 1984. - № 6. - С. 7-11.

156. Матиевский, Д.Д. Оптическое исследование скорости массопереноса потока распыленного топлива Текст. / Д.Д. Матиевский, А.Е. Свистула, A.B. Еськов, Е.С. Силаев // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия Машиностроение. 2006. - №1(62). - С. 99-109.

157. Махин, В.А. Теория истечения кипящей жидкости через центробежную форсунку Текст. / В.А. Махин, В.Ф. Присняков, И.Ф. Токарь // Известия вузов. Авиационная техника. 1962. № 3. - С. 166-174, - № 4. - С. 139-144.

158. Маякин, В.П. Электронные системы для автоматизированного измерения характеристик потоков жидкостей и газов Текст. / В.П. Маякин, Э.Г. Донченко. М.: Энергия, 1970. - 88 е.: ил.

159. Медников, Е.П. Акустическая коагуляция и осаждение аэрозолей Текст. / Е.П. Медников. М.: Изд. АН СССР, 1963. - 259 е.: ил.

160. Мелькумов, Т.М. Теория быстроходного двигателя с самовоспламенением Текст. / Т.М. Мелькумов. М.: Оборонгиз, 1953.408 е.: ил.

161. Меркишин, Г.В. Многооконные оптико-электронные датчики линейных размеров Текст. / Г.В. Меркишин. М.: Радио и связь, 1986. - 166 е.: ил.

162. Микиров, А.Е. О малых углах индикатрисы рассеяния Текст. / А.Е. Микиров // Изв. АН СССР. Серия геофиз. 1959. № 2. - С. 288-295.

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

164. Мороз, Э.В. Голографические методы исследования быстропротекающих процессов в дизелях Текст. / Э.В. Мороз, Н.С. Ханин // Изв. вузов. Машиностроение. 1976. - № 7. - С. 95-98.

165. Мошкин, В.И. Техническое зрение роботов Текст. / В.И. Мошкин, A.A. Петров, B.C. Титов, Ю.Г. Якушенков. М.: Машиностроение, 1980. - 272 е.: ил.

166. Наац, И.Э. Некорректные обратные задачи лазерного зондирования атмосферных аэрозолей Текст. / И.Э. Наац // Дистанционные методы исследования атмосферы. Новосибирск, 1980. С. 41-49.: ил.

167. Накоряков, В.Е., Исследование турбулентных течений двухфазных сред Текст. / В.Е. Накоряков, А.П. Бурдуков, Б.Г. Покусаев [и др.]; под ред. С.С. Кутателадзе. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1973. - 315 с.

168. Новожилов, Б.В. Скорость распространения фронта экзотермической реакции в конденсированной фазе Текст. / Б.В. Новожилов // Доклады АН СССР. 1961.-№141.-С. 151-154.

169. Обработка изображений и цифровая фильтрация Текст. / под ред. Хуанга // Сборник статей. М.: Мир, 1979.-217 е.: ил.

170. Огнев, И.В. Экспериментальная установка для исследования топливного факела дизеля Текст. / И.В. Огнев, A.B. Еськов // Наука. Техника. Инновации: региональная научная конференция студ., асп., молод, ученых. Новосибирск: НГТУ, 2002. - С. 26-28.

171. Олсон, Г. Цифровые системы автоматизации и управления Текст. / Густав Олсон, Джангуидо Пиани. 3-е изд, перераб. и дополн. - СПб.: Невский диалект, 2001. - 557 е.: ил.

172. Определение эпюры скорости плазмы с помощью сферических частиц Текст. / А. Абдразаков, Ж. Жеенбаев, Р. И. Конавко [и др.] // 5-я Всесоюз. конф. по генераторам низкотемпературной плазмы: Тез. докл. -Новосибирск, Наука, 1972. Т.2. - С. 141-144.

173. Основы горения углеводородных топлив Текст.: Пер. с англ. Под ред. Л.И. Хитрина, В.А. Попова. -М.: Иностр. литература. 1960, 663 е.: ил.

174. Павлидис, Т. Алгоритмы машинной графики и обработки изображений Текст. / Т. Павлидис М.: Мир, 1981. - 84 е.: ил.

175. Пат. 2277442 Российская федерация, МПК7 В 05 В 12/08 Способ определения дисперсного состава капель струи распыленной жидкости

176. Текст. / Евстигнеев В.В., Еськов A.B., Свистула А.Е., Черепов О.Д., Клочков A.B.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Алтайский государ. техн. ун-т. им. И.И. Ползунова. -№2004135004/12; заявл. 30.11.04; опубл. 10.06.06, Бюл. №16. 3 с. : ил.

177. Пенько, A.C. Распыление жидкостей Текст. / A.C. Пенько // Инженерно-физический журнал. 1961. - № 12. — С. 47-52.

178. Петров, A.B. Определение скорости частиц напыляемого материала методом скоростной киносъемки Текст. / A.B. Петров, А.И. Моренов // Порошковая металлургия. 1967. - № 9. - С. 45-61.

179. Пичурин, A.M. Влияние геометрии распыливающих отверстий на структуру топливно-воздушной струи Текст. / A.M. Пичурин // Дизельные энергетические установки речных судов: труды НГАВТ. Новосибирск: НГАВТ, 1994,-С. 28-30.

180. Плесовских, A.A. Интенсификация процессов воспламенения и горения топлива в судовых дизелях посредством плазменного разряда Текст.: Автореф. дис. . канд. техн. наук. СПб., 1992. 20 с.

181. Полупроводниковые формирователи сигналов изображения Текст.: [пер. с англ.] / Под ред. П. Йесперса, Ф. Ван де Виле, М. Уайта. М.: Мир, 1979.-575 е.: ил.

182. Понасенков, Н.С. О величине частиц сухого молока Текст. / Н.С. Понасенков // Молочная промышленность. 1952. - №2. С. 26-28.

183. Порошковая металлургия и напыленные покрытия Текст. / Под ред. Б. С. Митина. М.: Металлургия, 1987. - 792 е.: ил.

184. Порошковая металлургия материалы, технология, свойства, области применения Текст.: (справочник) / И.М. Федорченко, И.Н. Францевич, И.Д. Радомысельский, [и др.] Киев: Наукова думка, 1985. - 624 е.: ил.

185. Прандтль, JT. Гидроаэромеханика Текст.; [пер. с нем.] / JI. Прандтль. -М.: ИЛ, 1951.-575 е.: ил.

186. Пришивалко, А.П. Рассеяние света сферическими частицами и полидисперсными средами Текст. / А.П. Пришивалко, Е.К. Науменко. -Минск: Изд-во Института физики АН БССР, 1972. 62 е.: ил.

187. Протодьяконов, И.О. Экспериментальные методы исследования гидродинамики двухфазных систем в инженерной химии Текст. / И.О. Протодьяконов, В.А. Глинский. Л.: Изд-во ЛГУ, 1982. - 196 е.: ил.

188. Процессы, аппараты и машины химических производств Текст. / под ред. А.Н. Плановского // Труды московского института химического машиностроения. М.: Машиностроение, 1964. - Т. XXVI - 198 с.

189. Прудников, А.Г. Процессы смесеобразования и горения в реактивных двигателях Текст. / А.Г. Прудников, М.С. Волынский, В.Н. Сагалович. -М.: Машиностроение, 1971. 356 е.: ил.

190. Прэтт, У. Цифровая обработка изображений Текст.: [пер. с англ.] / У. Прэтт. М.: Мир, 1982. - 287 е.: ил.

191. Рабинович, Ф.М. Кондуктометрический метод дисперсионного анализа Текст. / Ф.М. Рабинович. Л.: Химия, 1970. - 176 е.: ил.

192. Раевский, Н.П. Методы экспериментального исследования механических параметров машин Текст. / Н.П. Раевский. М.: Изд-во АН СССР, 1952. -236 с.

193. Разлейцев, Н.Ф. Моделирование и оптимизация процесса сгорания в дизелях Текст. / Н.Ф. Разлейцев. Харьков: Вища школа, 1980. - 170 е.: ил.

194. Райков, И.Я. Испытания двигателей внутреннего сгорания Текст. / И.Я. Райков. М.: Высшая школа, 1975. - 320 е.: ил.

195. Раушенбах, Б.В. Физические основы рабочего процесса в камерах сгорания воздушно-реактивных двигателей Текст. / Раушенбах, Б.В., Белый С.А., Беспалов И.В. [и др.]- М.: Машиностроение, 1964. 525 е.: ил.

196. Релей, Д.В. Теория звука Текст. / Д.В. Релей. М.: ОГИЗ, Т. 2. 1944.: ил.

197. Ринкевичус, Б.С. Лазерная анемометрия Текст. / Б.С. Ринкевичус. М.: Энергия, 1987.: ил.

198. Розенштейн, А.З. Применение ЛДИС для исследования двухфазных течений газо-твердых частиц Текст. / А.З. Розенштейн, К.Я. Сатузов. -Таллин: АН ЭССР, 1974. 23 е.: ил.

199. Сажин, Б.С. Основы техники сушки Текст. / Б.С. Сажин. М.: Химия, 1984.-320 е.: ил.

200. Саламандра, Г.Д. Скоростное микрофотографирование капель распыленной жидкости в полете Текст. / Г.Д. Саламандра, И.М. Набоко // Теоретическая физика. 1957. - Т. 27, - Выпуск 3.

201. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2003612425 Российская федерация. Расчет основных параметров дизельной топливной аппаратуры Текст. / Огнев И.В., Свистула А.Е., Еськов A.B. 2003.

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

203. Свиридов, Ю.Б. Смесеобразование и сгорание в дизелях Текст. / Ю.Б. Свиридов. Л.: Машиностроение, 1972. - 224 е.: ил.

204. Свиридов, Ю.Б. Топливо и топливоподача автотракторных дизелей Текст. / Ю.Б. Свиридов, Л.В. Малявинский, М.М. Вихерт. Л.: Машиностроение, 1979. - 248 е.: ил.

205. Свистула, А. Е. Экспериментальное исследование характеристик топливных струй дизельных форсунок Текст. / А.Е. Свистула, Д.Д. Матиевский, П.Ю. Гуляев, A.B. Еськов // Двигателестроение. 1999. - № 1. -С. 29-31.

206. Свистула, А.Е. Исследование оптических характеристик дисперсного топливного потока Текст. / А.Е. Свистула, A.B. Еськов, A.B. Клочков //

207. Повышение экологической безопасности автотракторной техники: сборник трудов. Барнаул: изд-во АлтГТУ, 2004. - С. 39-41.

208. Свистула, А.Е. Снижение расхода топлива и вредных выбросов дизеля воздействием на рабочий процесс дизеля присадки газа к топливу Текст.: Дис. . канд. техн. наук. Л., 1987. - 220 с.

209. Семенов, Б.Н. Повышение топливной экономичности тепловозных дизелей: Улучшение технико-экономических и экологических показателей отечественных дизелей Текст. / Б.Н. Семенов, М.Я. Зявлин, В.Д. Новоселов // Труды ЦНИДИ. Л.: ЦНИДИ, 1988. - С. 29-38.

210. Семенов, Б.Н. Рабочий процесс высокооборотных дизелей малой мощности Текст. / Б.Н. Семенов, Е.П. Павлов, В.П. Копцев. Л.: Машиностроение, 1990. -240 е.: ил.

211. Семидетнов, Н.В. Анализ характеристик топливного факела как объекта исследования лазерным доплеровским методом Текст. / Н.В. Семидетнов // Двигателестроение. 1983. - № 12. - С. 5-8.

212. Сергеев, В.М. Новый способ впрыскивания топлива в форсированных дизелях Текст. / В.М. Сергеев // Автомобильная промышленность. 1998. -№1.

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

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

215. Смайлис, В.И. Малотоксичные дизели. Текст. / В.И. Смайлис. JL: Машиностроение, 1972. - 128 е.: ил.

216. Смайлис, В.И. Современное состояние и новые проблемы экологии дизелестроения Текст. / В.И. Смайлис // Двигателестроение. 1991. - №1. -С. 3-6.

217. Солоухин, Р.И. Ударные волны и детонация в газах Текст. / Р.И. Солоухин. М.: Изд-во физ. мат. литературы, 1963. - 175 е.: ил.

218. Спектроскопия оптического смешения и корреляция фотонов Текст.: [Пер. с англ.] / Под ред. Г. Каммикса и Э. Пайка. М., 1978.: ил.

219. Стернин, JI.E. Двухфазные моно- и полидисперсные течения газа с частицами Текст. / JI.E. Стернин, В.Н. Маслов, A.A. Шрайбер. М.: Машиностроение, 1980. - 172 е.: ил.

220. Страуструп, Б. Введение в язык С++ Текст.: [пер. с англ.] / Б. Страуструп М.: Мир, 1995. - 350 е.: ил.

221. Схемы автоматики с фоточувствительными и излучающими полупроводниковыми приборами Текст. М.: Энергия, 1972. - 78 е.: ил.

222. Технические характеристики систем ввода изображения ЗАО НПК «Видеоскан» Электронный ресурс. М.: - Режим доступа: http://www.videoscan.ru.

223. Технические характеристики систем ввода изображения фирмы «ВидеоТесТ» Электронный ресурс. СПб.: - Режим доступа: http://www.videotest.ru.

224. Техническое зрение роботов Текст. / под ред. Якушенкова Ю.Г. М.: Машиностроение, 1990.: ил.

225. Тихонов, А.Н. Методы решения некорректных задач. Текст. / А.Н. Тихонов, В .Я. Арсенин. М.: Наука, 1974. - 224 е.: ил.

226. Толстов, А.И. К проблеме смесеобразования и быстроходных дизелях с наддувом Текст. / А.И. Толстов // Труды НИИ. №10. - 1961. - С. 52-58.

227. Топливная аппаратура автотракторных дизелей Текст.: (справочник) / Б.Н. Файнлейб. JL: Машиностроение, 1990. - 352 е.: ил.

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

229. Трохан, A.M. Гидроаэрофизические измерения Текст. / A.M. Трохан -М.: Издательство стандартов, 1981. 336 е.: ил.

230. Трусов, В.И. О некоторых параметрах топливных факелов для анализа смесеобразования в дизеле Текст. / В.И. Трусов // В кн.: Двигатели внутреннего сгорания. Ярославль, 1981. - С. 103-112.

231. Файнлейб, Б.Н. Исследование оптимальных условий развития топливного факела в быстроходном дизеле при различных камерах сгорания Текст. / Б.Н. Файнлейб, В.И. Бараев // Труды ЦНИТА. JL: ЦНИТА, 1973.-С. 11-17.

232. Файнлейб, Б.Н. Методы испытаний и исследований топливной аппаратуры автотракторных дизелей Текст. / Б.Н. Файнлейб, И.Г. Голубков, JI.A. Клочев. M.-JL: Машиностроение; Ленинградское отд-ние, 1965. -175 е.: ил.

233. Файнлейб, Б.Н. Требования к интенсификации впрыска топлива при наддуве автотракторных дизелей Текст. / Б.Н. Файнлейб, В.И. Бараев // Двигателестроение, 1981. №12 - С. 6 - 9.

234. Федотов, Г.А. Электрические и электронные устройства для фотографии Текст. / Г.А. Федотов. Д.: Энергоатомиздат; Ленинградское отд-ние, 1991.-96 е.: ил.

235. Фигуровский, H.A. Седиментометрический анализ Текст. / H.A. Фигуровский. М.: Изд. АН СССР, 1948. - 431 е.: ил.

236. Финогенов, А.Н. Экспериментальное исследование распределения распыленного топлива по поперечному сечению факела Текст. / А.Н. Финогенов // В кн.: Совершенствование и создание форсированных двигателей. Л.: ЦНИДИ, 1982. - С. 19-26.

237. Фомин, Ю.Я. Гидродинамический расчет топливных систем дизелей с использованием ЭВМ Текст. / Ю.Я. Фомин. М.: Машиностроение, 1973. -144 е.: ил.

238. Фотометрия быстропротекающих процессов Текст.: (справочник) / Л.А. Новицкий, Б.М. Степанов. М.: Радио и связь, 1983. - 296 е.: ил.

239. Фукс, H.A. Испарение и рост капель в газообразной среде Текст. / H.A. Фукс. -М.: Изд. АН СССР, 1961. 159 с.

240. Хайруллина, А.Я. Способ определения полидисперсности и концентрации эритроцитов в цельной крови и тромбоцитов в тромбоцитарной массе Текст. / А.Я. Хайруллина, С.Ф. Шумилина // Прикладная спектроскопия, 1973. Т 19, - №3. - С. 538-544.

241. Хачиян, A.C. Доводка рабочего процесса автомобильных дизелей Текст. / A.C. Хачиян, В.Р. Гальговский, С.Е. Никитин. М.: Машиностроение, 1976. - 105 е.: ил.

242. Хирс, Д. Испарение и конденсация Текст. / Д. Хирс, Г. Паунд. М.: Металлургия, 1966. - 196 е.: ил.

243. Ходаков, Г.С. Основные методы дисперсного анализа порошков Текст. / Г.С. Ходаков. М.: Стройиздат, 1968. - 199 е.: ил.

244. Чайковский, А.П. О линейной оценке параметров микроструктуры аэрозоля по данным спектральных измерений характеристик рассеяного излучения Текст. / А.П. Чайковский, В.Н. Щербаков // Прикладная спектроскопия, 1985. Т. 42, - № 5. - С. 820-824.

245. Чандрасекар, С. Перенос лучистой энергии Текст.: [пер. с англ.] / С. Чандрасекар. -М.: ИЛ., 1953.-431 е.: ил.

246. Численное моделирование газодисперсного потока при детанационн-газовом напылении покрытий Текст.: Отчет о НИР / АлтПИ; № ГР 01850052771; Инв. № 018600334427. Барнаул, 1985.

247. Численное решение многомерных задач газовой динамики Текст. / С.К. Годунов. М.: Наука, главная редакция физ. мат. литература, 1976. -400 е.: ил.

248. Чураков, Е.П. Оптимальные и адаптивные системы Текст. / Е.П. Чураков. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 256 е., - ил.

249. Шарлаев, Е.В. Разработка методики и устройства оптического контроля скоростных характеристик высокотемпературных двухфазных струй Текст.: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Барнаул, АлтГТУ, 2000. - 19 с.

250. Шифрин, К.С. Вычисление спектра размеров частиц по текущим и интегральным значениям индикатрисы в области малых углов Текст. / К.С. Шифрин, И.Б. Колмаков // Изв. АН СССР; Физика атмосферы и океана. 1967. / Т.З. -№12. С. 1271-1279.

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

252. Шифрин, К.С. Измерение микроструктуры методом малых углов Текст. / К.С. Шифрин, В.И. Голиков // Труды ГГО. 1964. Выпуск 152. - С. 18-21.

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

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

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

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

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

258. Шифрин, К.С. Рассеяние света в мутной среде Текст. / К.С. Шифрин. -М.: Гостехиздат, 1951. 288 е.: ил.

259. Шоршоров, М.Х. Физико-химические основы детонационно-газового напыления покрытий Текст. / М.Х. Шоршоров, Ю.А. Харламов. М.: Наука, 1978.-224 е.: ил.

260. Юр, Г.С. Газодинамические колебания рабочего тела эффективное средство улучшения качества рабочего процесса судовых дизелей Текст.: Автореф. дис. . канд. техн. наук. - Новосибирск, 1999. - 24 с.

261. Яковлев, В.И. Экспериментально диагностический комплекс для физических исследований порошковых СВС-материалов при детонационном напылении Текст.: Автореф. дис. . канд. техн. наук. -Барнаул, АлтГТУ, 2003. - 19 с.

262. Яненко, Н.Н. Сверхзвуковые двухфазные течения в условиях скоростной неравновестности частиц Текст. / Н.Н. Яненко, Р.Н. Солоухин, А.И. Попырин, В.М. Фомин. Новосибирск: Наука, 1980. - 160 е.: ил.

263. Dobbins R.A., Jizmagian G.S. Optical Scattering Cross Sections for Polydispersions of Dielectric Spheres. J. Opt. Soc. Am. 1966. Vol. 56. № 10. p. 1345-1350.

264. Feiton P.G. In stream measurement of particle size distribution // International Symposium on in-stream measurements of particle solid properties. Bergen, Norwey, 1978. 15 p.

265. Fräser R.P., Eisenklem P., Dombrowski M., Liquid atomization in Chemical Engineering // British Chemical Engineering. 1957. V. 2. № 9. p. 496-501.

266. Lewis P.C., Lothian G.F., Brit. J. Appl. Phys.,Nottingham Conf. Suppl., 1954.

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

268. Needham J.R., Doyle D.M., Nikol A/J/ The Low NOx Truck Engine Needham // SAE Techn. Pap. Ser. 1991, №310731, p 1-10.

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

270. Qt Assistant Version 3.3.3. Copyright © 2000-2003 Trolltech AS.

271. Rosin P., Rammler E., Kolloid Zeitschrift, Heft 1, Band 67, 1934.

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

273. Shaw A.C. Parsing of Graph-Representible Pictures, JACM, 1970, v. 17, No 3,453-481 p.

274. Stratton I., Houghton H. G. A theoretical investigation of the transmission of light through fog.// Physical Review.-Vol. 38,193l.-159p.

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