Preview

НАУКА и ТЕХНИКА

Расширенный поиск

МЕТОДИКА РАСЧЕТНОЙ ОЦЕНКИ ТЕПЛОНАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ГОЛОВКИ ЦИЛИНДРА ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ С ВОЗДУШНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ

https://doi.org/10.21122/2227-1031-2016-15-5-420-426

Аннотация

Повышение уровня форсирования современных дизельных двигателей оказывает влияние на техникоэкономические, экологические и ресурсные показатели двигателей внутреннего сгорания. Это, в свою очередь, требует комплексной оценки и совершенствования их характеристик. Как известно, рабочий процесс и тепловая напряженность деталей камеры сгорания связаны между собой. Изменение конструктивных, режимных и регулировочных параметров систем и конструктивных элементов двигателей внутреннего сгорания, обеспечивающих процессы смесеобразования и сгорания, оказывает неизбежное влияние на теплонапряженное состояние деталей камеры сгорания. Совместная оценка параметров рабочего цикла и прочностных показателей деталей двигателей внутреннего сгорания позволяет решить целый ряд проблем, возникающих в процессе разработки двигателей новой конструкции и доводки существующих. В статье приведены результаты сравнительной расчетной оценки теплонапряженного состояния головки цилиндра быстроходного дизельного двигателя Д21А (2Ч10,5/12) при работе в режиме номинальной мощности. Для моделирования и уточнения теплонапряженного состояния при описании граничных условий теплопроводности решались сопряженные задачи «газ – стенка»: одна – для камеры сгорания дизеля (внутренняя задача) – моделирование рабочего цикла дизеля, другая – для ребер охлаждения при их обдуве потоком воздуха (внешняя задача). Вычисления производили в трехмерной нестационарной постановке в декартовых координатах. Для моделирования рабочего цикла дизельного двигателя использовали расчетную сетку, описывающую конфигурацию камеры сгорания, впускных и выпускных каналов. Решение внешней задачи для поверхности ребер охлаждения при их обдуве потоком воздуха позволило уточнить температуры и коэффициенты теплоотдачи и тем самым в дальнейшем повысить точность расчетной оценки уровня температур и напряжений головки цилиндра.

Об авторе

А. Н. Авраменко
Институт проблем машиностроения имени А. Н. Подгорного НАН Украины
Украина

Кандидат технических наук 

Адрес для переписки: Авраменко Андрей Николаевич  Институт проблем машиностроения имени А. Н. Подгорного НАН Украины ул. Д. Пожарского, 2/10,   61000, г. Харьков, Украина Тел.: +380 57 394-47-54   an0100@yandex.ru



Список литературы

1. Розенблит, Г. Б. Теплопередача в дизелях / Г. Б. Розенблит. М.: Машиностроение, 1977. 216 с.

2. Современные дизели: повышение топливной экономичности и длительной прочности / Ф. И. Абрамчук [и др.]; под общ. ред. А. Ф. Шеховцова. Киев: Техника, 1992. 272 с.

3. Dahlén, L. CFD Studies of Combustion and In-Cylinder Soot Trends in a DI Diesel Engine – Comparison to Direct Photography Studies / L. Dahlén, A. Larsson // SAE Techical Paper 2000-01-1889. 2000.

4. Epping, K. The Potential of HCCI Combustion for High Efficiency and Low Emissions / K. Epping, S. Aceves, R. Bechtold // SAE Technical Paper 2002-01-1923, 2002.

5. Ranjbar, A. A. Computational Study of the Effect of Different Injection Angle on Heavy Duty Diesel Engine / A.A. Ranjbar, K. Sedighi, M. Farhadi // Thermal Science. 2009. Vol. 13, No 3. P. 9–21.

6. Абрамчук, Ф. И. Программный комплекс для моделирования внутрицилиндровых процессов ДВС / Ф. И. Абрамчук, А. Н. Авраменко // Двигатели внутреннего сгорания. 2010. № 2. С. 7–12.

7. Эфрос, В. В. Дизели с воздушным охлаждением Владимирского тракторного завода / В. В. Эфрос. М.: Машиностроение, 1976. 277 с.

8. Magnussen, B. F. The Eddy Dissipation Concept for Turbulent Combustion Modelling. Its Physical and Practical Implications, Presented at the First Topic Oriented Technical Meeting, International Flame Research Foundation, Ijmuiden / B. F. Magnussen // The Netherlands, Oct. 1989.

9. Peters, N. Turbulent Combustion / N. Peters. Cambridge: Cambridge University Press, 2000. 322 p.

10. Авраменко, А. Н. Оценка экономических, экологических и прочностных показателей быстроходного дизеля / А. Н. Авраменко // Вестник НТУ «ХПИ». 2009. № 47. С. 127–132.


Рецензия

Для цитирования:


Авраменко А.Н. МЕТОДИКА РАСЧЕТНОЙ ОЦЕНКИ ТЕПЛОНАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ГОЛОВКИ ЦИЛИНДРА ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ С ВОЗДУШНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ. НАУКА и ТЕХНИКА. 2016;15(5):420-426. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2016-15-5-420-426

For citation:


Avramenko A.N. METHODOLOGY FOR ESTIMATION OF HEAT-STRESSED STATE FOR CYLINDER HEAD OF DIESEL ENGINE WITH AIR COOLING. Science & Technique. 2016;15(5):420-426. (In Russ.) https://doi.org/10.21122/2227-1031-2016-15-5-420-426

Просмотров: 745


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2227-1031 (Print)
ISSN 2414-0392 (Online)