Обращенная циркуляция охлаждающей жидкости как фактор повышения экономичности дизеля

• Автор: Ван Юйянь
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 113 с. : ил.

ОГЛАВНЕНИЕ

1. СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВС(АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1. Влияние системы охлаждения на тепловое состояние ДВС и на его экономичность

1.2. Роль гидравлических задач в вопросах охлаждения ДВС

2. ГИДРАВЛИКА НЕИЗОТЕРМИЧЕСКОГО ПОТОКА В ПОЛОСТИ

ОХЛАЖДЕНИЯ РУБАШКИ ЦИЛИНДРА

2.1. Оценка конечных температур теплоносителя

2.2. Оценка скорости движения теплоносителя

2.2.1. Движение теплоносителя в полости охлаждения втулки

2.2.2. Узкая щель

2.3. Качественная оценка влияния направления течения
охлаждающей жидкости в рубашке цилиндра на интенсивность теплопередачи
2.3.1. Оптимальная температура теплоноси теля
2.3.2. Качественная оценка теплового баланса потока
теплоносителя в полости охлаждения втулки
2.3.3. Негативные стороны обращения циркуляции
3. ПРОГРАММА, МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ И ПРИМЕНЯЕМОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
3.1 Объект исследований
3.2 Методика исследований интсфальных характеристик рабочего процесса дизеля
3.3 Экспериментальная установка, приборы и оборудование
3.4. Методика обработки экспериментальных данных. Погрешности
измерения и расчета
3.5. Результаты экспериментальных исследований
3.5.1. Исследование топливно-экономических и энергетических показателей дизеля 2495 при изменении направления движения охлаждающей воды в контуре охлаждения ДВС и дизеля 2495 со штатной системой охлаждения в условиях скоростной
характеристики
3.5.2. Исследование технико-экономических параметров дизеля в
условиях нафузочной характеристики
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДНИЕ
В настоящей диссертации под системой охлаждения (СО) понимается насосная система жидкостного охлаждения, т.е. система охлаждения, использующая в качестве теплоносителя капельную (текучую) среду (жидкость), в которой отсутствуют фазовые переходы. Перемещение теплоносителя в такой системе осуществляется насосом. Системы охлаждения этого типа наиболее широко представлены на двигателях небольшой мощности транспортного и общепромышленного применения. Кроме этого, они широко и всесторонне исследованы.
Функциональное назначение всякой системы охлаждения ДВС состоит ф в поддержании максимально допустимого температурного состояния
деталей цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) (крышки цилиндра, втулки, поршня). В большинстве реализованных систем охлаждения эти функции достигаются только отчасти и только на режимах номинальной (максимальной) мощности и (или) максимального (номинального) крутящего момента. Как правило, выполненные системы охлаждения гарантируют отвод теплоты с «запасом», обеспечивая заведомо большее снижение температуры на частичных нагрузках и, даже, на полной нагрузке, чем это необходимо по условиям эксплуатации ДВС. В создании подобного запаса ф есть определенный резон, продиктованный унификацией ДВС в пределах
размерного ряда.
Например, дизель 64 12/14 был форсирован по мощности почти вдвое (с 65 кВт до 120 кВт) применением свободного газотурбинного наддува без переделок контура охлаждения и даже без изменения производительности насоса пресного контура. Подобная унификация позволяет решать производственные задачи. Но, очевидно, что исходный (базовый) вариант * двигателя имел заведомо «избыточную» систему охлаждения.
2.2. Оценка скорости движения теплоносителя
2.2.1. Движение теплоносителя в полости охлаждения втулки
Движение теплоносителя в полости охлаждения втулки, очевидно, не равномерное. Поэтому, строго говоря, методы гидравлического анализа, применимые для движения равномерного и (или) продольно-однородного, в данном случае неприменимы.
В этой связи возникает следующее соображение, широко используемое в гидравлике при описании неравномерных движений е небольшими скоростями. Именно, если скорость движения теплоносителя в полости охлаждения относительно невелика (порядка 10 см/с), то распределение гидродинамического давления по высоте рубашки полости охлаждения втулки должно мало отличаться от гидростатического закона
p*-p + p- g- z = const.
Проверка этого положения проведена на экспериментальном стенде кафедры гидравлики СП6ГГІУ. Был изготовлен макет (или моделі») рубашки, выполненная в виде коаксиальной щели. Щель образована двумя цилиндрическими поверхностями, спаянными по торцам. Канализация щели осуществлялась через штуцеры, припаянные к внешней цилиндрической оболочке. Два штуцера установлены на одной образующей внешней оболочки, третий штуцер смещен по азимуту па 180 градусов. Таким образом, удается имитировать односторонний подвод и отвод воды и диагональный подвод и отвод воды. Внешний вид (фото) модели представлен на рис.2.4, схематический чертеж щели приведен на рис.2.5.
Схема экспериментальной установки представлена на рис.2.6. Установка занитывалась водой от бака 1, уровень жидкости в котором поддерживается постоянным за счет маневрирования подачей воды насосом и перепуском воды через «холостые» отверстия. По высоте рубашки имеются 4 штуцера