Lykilþættir í margvíslegri kerfishönnun

Fjölbreytikerfi eru mikið notuð á mörgum sviðum og hönnun þeirra þarf að taka ítarlega tillit til margra lykilþátta.

1. Hagnýtar kröfur

Vökvadreifingaraðgerð

Í fjölþættu kerfi er það grunnkrafa að dreifa komandi vökva jafnt í hverja grein. Til dæmis, í vökvakerfi, ef vökvadreifingin er ójöfn, mun það valda því að hinir ýmsu stýringar virka á ósamræmdan hátt, sem hefur áhrif á rekstrarskilvirkni alls kerfisins. Eins og vökvagreinin í hemlakerfi bifreiða, ef ekki er hægt að dreifa bremsuvökvanum jafnt, getur hemlunarkraftur hvers hjóls verið ósamkvæmur, haft áhrif á hemlunaráhrifin og ógnað ökuöryggi alvarlega.

Í hálfleiðaraframleiðslu þurfa efnagreinir að skila ýmsum efnalofttegundum nákvæmlega í hvarfhólfið til að taka þátt í lykilskrefum eins og flísætu, útfellingu og hreinsun. Nákvæmni dreifingar þess hefur bein áhrif á afköst og afrakstur hálfleiðaratækja. Ef það er frávik í gasdreifingu getur það valdið vandamálum eins og ofætu eða ófullnægjandi útfellingu á ákveðnu svæði flísarinnar og þar með dregið úr gæðum og afrakstur flísarinnar.

Þrýstingsstýring

Fjölliðakerfið þarf að stjórna þrýstingi vökvans. Til dæmis, í inntaksgrein hreyfilsins, mun inntaksþrýstingurinn hafa áhrif á hleðsluvirkni hreyfilsins og hafa þar með áhrif á afköst hreyfilsins. Óviðeigandi inntaksþrýstingur getur leitt til vandamála eins og minnkunar á vélarafli og lélegrar eldsneytisnotkunar. Með skynsamlegri hönnun á lögun og stærð greinarinnar og tileinka sér sérstaka tækni (eins og tækni með breytilegri inntaksgrein) er hægt að ná skilvirkri stjórn á inntaksþrýstingi til að mæta þörfum hreyfilsins við mismunandi vinnuskilyrði.

Í margvíslegu örrásinni í örrásarkælikerfinu þarf að stjórna þrýstingi kælivökvans til að tryggja að kælivökvinn geti flætt stöðugt í rásinni. Ef þrýstingurinn er of hár getur kælirásin rofnað; ef þrýstingurinn er of lágur gæti verið að hann uppfylli ekki kröfur um hitaleiðni, sem leiðir til of hás hitastigs kælda búnaðarins.

2. Frammistöðukröfur
Flæðihæfni
Fyrir útblástursgreinina er flæðihæfni einn af mikilvægu vísbendingunum til að mæla gæði hönnunar þess. Gott flæði getur tryggt sléttan útblástur og dregið úr útblástursmótstöðu. Ef útblástursgreinin hefur lélega flæði, mun það leiða til lækkunar á útblásturshraða, hafa áhrif á rekstrarstöðugleika forþjöppunnar og draga þannig úr afli, hagkvæmni og útblæstri hreyfilsins. Til dæmis, þegar útblástursgreinin er hönnuð, ætti að forðast krappar beygjur eins mikið og mögulegt er, vegna þess að lítið beygjuhorn mun gera útblástursflæðigetu verra, sem þarf að meta og fínstilla með CFD greiningu.

Í öðrum dreifikerfi fyrir vökvaflutninga, eins og dreifikerfi í efnaleiðslum, mun léleg vökvavirkni leiða til lítillar skilvirkni vökvaflutnings, auka orkunotkun og getur einnig valdið vökvasöfnun í leiðslum, sem veldur tæringu og öðrum vandamálum.

Skilvirkni
Hönnun margvíslega kerfisins ætti að sækjast eftir mikilli skilvirkni. Í inntaksgreininni getur skilvirk hönnun bætt inntaksnýtni vélarinnar, hleypt meira lofti inn í strokkinn og þar með bætt brennsluvirkni, aukið afköst vélarinnar og dregið úr eldsneytisnotkun. Þetta krefst þess að huga að áhrifum þátta eins og lengdar, þvermáls og ójöfnur innri veggs greinarinnar á skilvirkni inntaksins. Til dæmis, með því að stilla lengd inntaksgreinarinnar, er hægt að nota meginregluna um resonant supercharger til að bæta inntaksskilvirkni. Þegar lengd inntaksgreinarinnar samsvarar inntakstíðni hreyfilsins, myndast ómun í inntaksrörinu til að auka inntaksrúmmálið.

Í fjölþættu vökvadreifingarkerfinu getur skilvirk hönnun dregið úr orkutapi, tryggt að hver grein geti fengið nauðsynlegt magn af vökva og bætt rekstrarskilvirkni alls kerfisins.

3. Áreiðanleiki og ending
Efnisval
Velja þarf efni fjölbreytileikans í samræmi við vinnuumhverfi þess og kröfur. Til dæmis notaði inntaksgrein hreyfilsins álsteypu í árdaga. Nú hafa inntaksgreinar úr plasti smám saman komið í stað nokkurra inntaksgreina úr áli vegna lágs kostnaðar og léttrar þyngdar. Plastinntaksgreinir þurfa að hafa ákveðinn styrk, hitaþol og efnafræðilegan stöðugleika til að uppfylla vinnukröfur hreyfilsins. Á sama tíma er nauðsynlegt að velja tæringarþolið, háhitaþolið og hástyrkt efni fyrir margvísleg efni sem standast háan hita, háan þrýsting og ætandi vökva, svo sem greini í efnaiðnaði. eða afkastamiklu verkfræðiplasti.

Byggingarstyrkur
Fjölgreinin þarf að hafa nægjanlegan burðarstyrk til að standast þrýsting og titring innri vökvans og ytri höggkraftinn. Þegar hreyfillinn er í gangi verða inntaksgreinin og útblástursgreinin fyrir áhrifum af titringi hreyfilsins. Ef styrkur burðarvirkisins er ófullnægjandi getur það valdið vandamálum eins og margvíslegum rof, aflögun eða lausum tengihlutum. Þess vegna er nauðsynlegt að huga að byggingarþáttum, svo sem veggþykkt þess og fyrirkomulagi styrkingarribba, þegar hann er hannaður til að tryggja áreiðanleika og endingu greinarinnar við langtímanotkun. Til dæmis, með því að hanna veggþykktina á sanngjarnan hátt, getur það uppfyllt styrkleikakröfur án þess að bæta við of mikilli þyngd og kostnaði; fyrirkomulag styrkingarribbeina getur á áhrifaríkan hátt bætt staðbundinn styrk fjölbreytileikans og komið í veg fyrir aflögun og rof.