Logo ČVUT
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
STUDIJNÍ PLÁNY
2023/2024

Theory of ICE and Simulation

Přihlášení do KOSu pro zápis předmětu Zobrazit rozvrh
Kód Zakončení Kredity Rozsah Jazyk výuky
E211173 Z,ZK 5 4P+1C anglicky
Garant předmětu:
Oldřich Vítek
Přednášející:
Marcel Diviš, Oldřich Vítek
Cvičící:
Marcel Diviš, Oldřich Vítek
Předmět zajišťuje:
ústav automobilů, spalovacích motorů a kolejových vozidel
Anotace:

Theoretical description of internal combustion engine (ICE) is presented - description of important physical phenomena including their mathematical models.

Požadavky:
Osnova přednášek:

. Basic conservation laws - mass, momentum and energy.

. Basics of ICE combustion - laminar/turbulent flame, physical/chemical induction time.

. Application of thermodynamic laws to combustion case - 1st law of thermodynamics, „chemical“ enthalpy and lower heating value of fuel, adiabatic flame temperature. Basics of combustion chemistry - equilibrium, kinetics.

. Chained chemical reactions, chemical mechanism of hydrogen/hydrocarbon, introduction to pollutant production in ICE.

. Combustion in ICE - time evolution (rate of heat release), different combustion systems (SI, CI, HCCI, CAI, PCI, etc).

. In-cylinder turbulence and its influence on in-cylinder transport processes.

. SI engine combustion - rate of heat release (ROHR), turbulent flame structure, influence of turbulence, thermodynamic analysis (single/multi-zone model), mixture ignition, influence of ROHR on ICE thermodynamic cycle (including cyclic variations), incorrect combustion modes (knocking, incomplete combustion, etc.), limits of stable ICE operation.

. CI engine combustion - high-pressure fuel injection, combustible mixture formation, fuel jet time evolution, fuel drops (size distribution, SMD, time decay, evaporation), fuel jet interaction with walls and with in-cylinder large-scale flow strucutre(s), ROHR, influence on ICE thermodynamic cycle.

. Homogeneous combustion (HCCI), CAI, etc. - general properties, advantages/disadvantages, simplified description.

. Pollutant production in ICE - pollutant formation of general point of view, specifics of different combustion systems (SI, CI, etc.), NOx formation in SI engine (Zeldovich model), CO formation, unburnt hydrocarbons formation, estimate of exhaust gas composition.

. Energy fluxes in ICE - heat transfer (Woschni, Eichelberg), detailed thermodynamic analysis, warm-up of exhaust manifold. Mechanical losses in ICE - mechanical efficiency, simplified models.

. Gas exchange process - 2-sroke/4-stroke ICE, large-scale in-cylinder flow structures, properties of intake/exhaust ports, combustion chamber geometry shape - SI/CI engines.

Osnova cvičení:
Cíle studia:
Studijní materiály:

. Heywood, J.B.: Internal Combustion Engine Fundamentals. McGraw-Hill, London, England. 1988. ISBN 0-07-028637-X.

. Wilcox, D. C.: Turbulence Modeling for CFD. DCW Industries, Inc., California, 1993.

. PPT presentation - it contains important equations and diagrams related to main topics - it is located on server https://studium.fs.cvut.cz/studium/u12120/

Poznámka:
Rozvrh na zimní semestr 2023/2024:
06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
Út
St
místnost T4:A1-304
Vítek O.
Diviš M.

09:00–12:15
(přednášková par. 1)
Dejvice
Učebna 304
místnost T4:A1-304
Vítek O.
Diviš M.

12:30–13:15
(přednášková par. 1
paralelka 101)

Dejvice
Učebna 304
Čt

Rozvrh na letní semestr 2023/2024:
Rozvrh není připraven
Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 23. 6. 2024
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese https://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet3833306.html