Экспериментальный метод определения граничных условий теплообмена в деталях двигателей внутреннего сгорания
DOI:
https://doi.org/10.22213/2413-1172-2017-4-82-85Ключевые слова:
двигатель внутреннего сгорания, граничные условия теплообмена, измерение температуры, метод определения коэффициента теплоотдачиАннотация
Представлено обоснование экспериментального метода определения граничных условий теплообмена в камере сгорания двигателей внутреннего сгорания. Показано, что, несмотря на большие возможности современных численных методов определения теплового состояния деталей двигателей и имеющихся на их основе современных интегрированных пакетов, точность получаемых результатов определения теплового состояния деталей двигателя, образующих камеру сгорания, зависит от точности экспериментального определения граничных условий теплообмена. Граничными условиями теплообмена для дифференциального уравнения, описывающего процесс нестационарной теплоотдачи от рабочего тела к стенкам деталей, образующих камеру сгорания двигателя, являются значения мгновенного коэффициента теплоотдачи от газа к стенкам деталей камеры сгорания, температура газа в камере сгорания, мгновенная температура поверхности деталей камеры сгорания и температурный градиент по нормали к поверхности деталей. Для определения коэффициента теплоотдачи от газа к стенкам деталей, образующих камеру сгорания двигателя, разработан метод измерения температуры пламени в камере сгорания на основе пирометрии спектрального отношения со специальной оптической системой с интерференционными светофильтрами. Для измерения мгновенной температуры поверхности деталей камеры сгорания и температурного градиента по нормали к поверхности деталей разработана пленочная термопара и проведено исследование ее динамических характеристик. Для проведения экспериментальных исследований разработана усилительно-регистрирующая аппаратура и проведено экспериментальное измерение основных параметров теплообмена в камере сгорания двигателя. Полученные результаты подтверждают эффективность предложенных методов для экспериментального определения граничных условий теплообмена в двигателях внутреннего сгорания.Библиографические ссылки
Костин А. К., Ларионов В. В., Михайлов Л. И. Теплонапряженность двигателей внутреннего сгорания : справочное пособие. Л. : Машиностроение, 1979. 222 с.
Задание граничных условий теплообмена в рабочих полостях головки цилиндра четырехтактного двигателя внутреннего сгорания / Ю. В. Галышев, А. Ю. Шабанов, А. Б. Зайцев, М. Н. Немчиков // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. 2014. № 2(195). С. 58-64.
Петриченко Р. М. Физические основы внутрицилиндровых процессах в двигателях внутреннего сгорания. Л. : Изд-во Ленинградского университета, 1983. 244 с.
Костин А. К., Ларионов В. В., Михайлов Л. И. Указ. соч.
Розенблит Г. Б. Теплопередача в дизелях. М. : Машиностроение, 1977. 216 с.
Кадышевич А. Е. Измерение температуры пламени. Физические основы и методы. М. : Металлургия, 1961. 218 с.
Ключников Г. М., Сяктерев В. Н. Комплекс для измерения температур в двигателях внутреннего сгорания // Мотовелопромышленность. 1982. № 6. С. 11-16.
Поляков Ю. А. Применение пленочных датчиков для изучения теплообмена в диссоциированном потоке газа // Физическая газодинамика, теплообмен и термодинамика газов при высоких температурах : сб. науч. тр. М. : АН СССР, 1962. С. 251-260.
Корепанов Е. В., Сяктерев В. Н. Расчётно-экспериментальный метод исследования теплоотдачи поршней мотоциклетных двигателей внутреннего сгорания // Гидрогазодинамика течений с тепломассообменом : межвуз. сб. науч. тр. / Ижевский механический институт. Ижевск, 1989. С. 135-139.
