Влияния интенсивности масляного охлаждения на тепловое состояние поршней ДВС

• Автор: Кареньков, Алексей Вячеславович
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 134 с. : ил.

Список условных обозначений

1. Состояние вопроса и задачи исследования

1.1. Роль и значение моделирования процессов теплообмена при

проектировании и доводке современных поршневых двигателей

1.2. Методы расчётов и результаты экспериментальных исследований масляного охлаждения поршней

1.2.1. Циркуляционное масляное охлаждение поршней

1.2.2. Инерционное масляное охлаждение поршней

1.2.3. Струйное масляное охлаждение поршней

1.3. Выводы к главе 1. Постановка цели и задач исследования

2. Математическое моделирование процессов масляного охлаждения поршней ДВС

2.1 Теплообмен при взаимодействии струи с преградой

2.1.1 Взаимодействие струи с преградой по нормали
2.1.2 Взаимодействие наклонной струи с преградой
2.2 Разработка методики и алгоритма программы расчёта интенсивности теплообмена при струйном охлаждении
2.2.1 Основные допущения, принятые при разработке методики расчёта
2.2.2 Основные уравнения движения масла вдоль внутренней поверхности поршня
2.2.3 Уравнения теплообмена на участке охлаждаемой поверхности поршня
2.2.4. Алгоритм расчёта на ЭВМ

3. Экспериментальное исследование масляного охлаждения
3.1. Экспериментальная установка моделирования теплообмена от поршня в охлаждающее масло
3.1.1. Схема экспериментальной установки
3.1.2. Измерение температуры исследуемой детали
3.1.2.1 Измерение температуры деталей двигателя в условиях возвратно поступательного движения
3.1.2.2 Исследование распределения температуры исследуемого элемента
3.1.3. Исследование параметров охлаждающего масла
3.1.3.1. Измерение расхода охлаждающего масла
3.1.3.2. Измерение температуры охлаждающего масла
3.1.4. Фотосъёмка процесса течения масла вдоль возвратно
поступательно движущейся поверхности исследуемого элемента
3.2 Экспериментальная установка для определения параметров торможения струи масла вдоль поверхности течения
3.2.1 Схема установки
3.2.2 Параметры измерения
3.3 Оценка точности измерения
4. Результаты расчётно-экспериментальных исследований
4.1. Обработка результатов экспериментального исследования торможения потока масла в канале
4.2. Изучение фотосъёмки процесса взаимодействия струи масла с движущейся поверхностью охлаждаемого элемента
4.3. Расчёт локальных значений коэффициента теплоотдачи на охлаждаемых поверхностях по экспериментальным данным

4.4. Сравнение результатов теплового состояния исследуемого элемента полученного по данным эксперимента и путем математи- 100 веского моделирования
4.4.1. Сравнение теплового состояния с гладкой и с дискретно-прямолинейной поверхностью охлаждения
4.4.2. Результаты исследований и расчёта с помощью МКЭ распределения температуры элемента с цилиндрической поверхностью охлаждения
4.4.3. Результаты исследований и математического моделирования теплового состояния элемента с поверхностью охлаждения повторяющей внутреннюю поверхность поршня быстроходного дизеля
4.5. Исследование локальных нестационарных тепловых нагрузок на поршне быстроходного дизеля
Общие выводы по диссертационной работе
Список литературы

[77]. В работе [84] авторы предлагают производить расчёт теплообмена между двумя точками К = Кгах и & = 2Ктах’ параметры теплообмена в которых известен из расчёта в прилегающих областях. Интенсивность теплообмена снижается с удалением от критической точки. Подобие профилей скорости позволяет использовать известные методы расчёта на пластине.
Проведённый анализ показал, что к настоящему времени теплообмен при взаимодействии струи по нормали с преградой является изученным недостаточно. Применение известных формул для расчёта теплообмена при струйном охлаждении поршней может привести к существенным погрешностям в связи с ограничениями их применимости по величине расстояния от сопла до поверхности.
2.1.2. Наклонная струя к преграде
Взаимодействие наклонной струи с преградой изучено ёще в меньшей степени, чем взаимодействие струи по нормали. При свободных углах встречи возникает сложное пространственное течение. Симметрия потока существует в плоскости проходящей через нулевую линию, перпендикулярно плоскости разворота насадка.
Сложность исследования теплообмена заключается в изменении толщины ПС и интенсивности теплоотдачи, как вдоль поверхности, так и по повороту угла встречи.
Рис.2.2. Схема наклонной струи