Расчет рабочего цикла дизеля с учетом локальных температур поверхностей камеры сгорания

• Автор: Барченко, Филипп Борисович
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 164 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ
ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Расчет рабочего цикла дизеля и параметров теплообмена на поверхностях деталей цилиндро-поршневой группы
1.2. Расчет теплового состояния деталей цилиндро-поршневой группы
1.3. Подходы к совместному моделированию. Существующие методы и программы
1.4. Цель исследования
1.5. Задачи исследования
ГЛАВА 2. РАСЧЕТ РАБОЧЕГО ЦИКЛА ДИЗЕЛЯ НА ЭВМ
2.1. Расчет параметров рабочего тела в открытой термодинамической системе с переменным объемом
2.2. Расчет процессов газообмена
2.3. Моделирование процесса тепловыделения
2.4. Многозонная модель для расчета сгорания. Расчет распределения топлива в струе
2.5. Расчет скорости испарения топлива в многозонной модели
струи
2.6. Расчет скорости тепловыделения
2.7. Расчет периода задержки самовоспламенения
2.8. Теплообмен в камере сгорания двигателя
2.9. Выводы по главе
ГЛАВА 3. РАСЧЕТ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ СОСТАВНЫХ ДЕТАЛЕЙ

3.1. Расчет стационарного теплового состояния деталей камеры
сгорания

3.2. Расчет теплообмена между рабочим телом и поверхностями камеры сгорания
3.3. Теплообмен на поверхностях поршневых колец
3.4. Теплообмен между юбкой поршня и гильзой
3.5. Определение граничных условий теплообмена поршня и
гильзы со стороны картера
3.6. Расчет теплообмена в зоне контакта двух деталей
3.7. Расчет теплообмена между гильзой и охлаждающей жидкостью
3.8. Расчет теплообмена между крышкой цилиндра и охлаждающей жидкостью
3.9. Расчет теплового состояния деталей. Метод расчета
3.10. Выводы по главе
ГЛАВА 4. СОВМЕСТНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА И
ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ ДЕТАЛЕЙ КАМЕРЫ СГОРАНИЯ
4.1. Итерационный процесс расчета рабочего процесса и температур деталей ЦПГ
4.2. Методика совместного расчета рабочего процесса и
теплового состояния деталей камеры сгорания
4.3. Способ учета локальных температур поверхности камеры сгорания на рабочий процесс
4.4. Интерфейс разработанной программы
4.5. Выводы по главе
ГЛАВА 5. ПРОВЕРКА ТОЧНОСТИ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ДИЗЕЛЯМ РАЗНОГО КЛАССА
5.1. Расчет рабочего процесса и теплового состояния дизеля 8413/14
5.2. Расчет рабочего процесса и теплового состояния дизеля 8ЧН12/12

5.3. Расчет рабочего процесса и теплового состояния дизеля 16ЧН26/26
5.4. Расчет рабочего процесса и теплового состояния ЦПГ перспективного дизеля 12ЧН 26,5/31
5.5. Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Авторами также были проведены экспериментальные исследования квазистационарного теплопереноса, температурных полей и пути переноса тепла в поршне-кольце-цилиндре, которые были найдены с помощью темрмопар, установленных по окружности деталей. Значения местной средней газовой составляющей вычислялись согласно расчету рабочего процесса, причем в расчете использовались уравнения теплопереноса по Вошни. Учет переменного взаимодействия поршня со втулкой цилиндра осуществлялся через коэффициенты теплопереноса на каждом участке поверхности и реальной проявившейся температуре среды. Измерения поверхностной температуры поршня, кольца и втулки были проведены с помощью поверхностных термоэлементов, установленных вместе с механизмом передачи сигнала. Тепловое состояние поршня и гильзы, а так же места измерения температур на поршне и гильзе показаны на рис. 1.14. На рис. 1.15 представлено изменение температуры кольца в зависимости от угла поворота. По этим данным определялся характер и параметры теплопереноса на торце кольца, обусловленные прежде всего движением последнего.
м1- 4400
Рис. 1.14. Температурные поля, коэффициенты теплоотдачи и места измерения температур на поршне, кольцах, гильзе. Параметры двигателя:
/=0,5МПа, и=Т500об/мин, агаза=399Вт/м2К, Тгаза=471°С, Т0Ж=75°С, ТкарХера=800С [89]