Расчетно-теоретические методы оценки эффективности систем воздушного охлаждения дизелей (31.05.2010)

Автор: Саибов Абдуназар Алиевич

Саибов Абдуназар Алиевич

РаСЧЕТНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ДИЗЕЛЕЙ

Специальность 05.04.02 – Тепловые двигатели

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Cанкт- Петербург – Пушкин - 2010

Работа выполнена на кафедре “Ремонт машин и технология металлов”

Таджикского аграрного университета.

Официальные оппоненты:

Зуев Анатолий Алексеевич, доктор технических наук, профессор

Куколев Максим Игоревич, доктор технических наук, профессор

Безюков Олег Константинович, доктор технических наук, профессор

Ведущее предприятие: ОАО «Владимирский моторо-тракторный завод»

Защита состоится «24» сентября 2010 года в 13.30 часов на заседании диссертационного совета Д 220.060.05 при Санкт-Петербургском государственном аграрном университете по адресу: 196601 г. Санкт-Петербург-Пушкин, Петербургское ш., 2, ауд.2.529

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного университета

Автореферат разослан «__» _______ 2010 года.

Отзыв на автореферат, заверенный печатью организации, просим направлять по указанному адресу.

Ученый секретарь диссертационного совета,

профессор, доктор технических наук Т.Ю.Салова

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Снижение уровня тепловой напряженности деталей двигателей с воздушным охлаждением (ДВО), находящихся в непосредственном соприкосновении с горячими газами, представляет одну из важных, трудноразрешимых проблем. Реальная близость верхнего уровня температуры цилиндров, поршней и головок цилиндров к предельным значениям сдерживает дальнейшее форсирование ДВО и отрицательно сказывается на показателях надежности в условиях жаркого климата. Не меньшее значение имеет снижение неравномерности распределения тепловых потоков по поверхностям перечисленных деталей, вызывающей различные по величине термические деформации, износы и прочие дефекты.

Несмотря на это ДВО продолжают успешно применяться, хотя их относительное количество в общем выпуске двигателей внутреннего сгорания (ДВС) уменьшилось. Однако, органические эксплуатационные преимущества этих двигателей будут и далее побуждать разработчиков и производителей к дальнейшему совершенствованию дизелей этого типа.

Проблема достижения высокого технического уровня дизелей с воздушным охлаждением заключается не только в совершенствовании конструкции и технологии производства, но и в уточнении и дополнении известных теоретических положений. Прогресс в теории газовой динамики и процессов теплопереноса позволяет отказаться от эмпирических и полуэмпирических, а порой и ошибочных положений и выдвигает на передний план создание методов расчета систем охлаждения с позиций эффективного использования теплоты сгорания топлива.

Настоящая диссертационная работа посвящается решению проблем, которые способствуют повышению эффективности систем охлаждения ДВО, что делает эту задачу актуальной.

Цель исследования – повышение эффективности работы систем воздушного охлаждения дизелей.

Объекты исследования – дизели с воздушным охлаждением.

Научную новизну представляют:

- метод формализации теплоотдачи в виде симметричных пульсаций интенсивности теплообмена между стенками и рабочей средой в любой фазе термодинамического цикла;

- метод анализа влияния кинематики и динамики движения воздушного потока в межреберных каналах цилиндров на теплоотдачу;

- математическая модель движения воздушного потока в межреберных каналах головки цилиндров;

- усовершенствованная методика определения конструктивных параметров камеры сгорания и системы охлаждения дизеля для обеспечения желаемого характера протекания рабочего процесса и теплопередачи;

- формализованная схема анализа параметров движения воздушного потока на трассе от вентилятора до входа в межреберные каналы цилиндров и их головок на теплопередачу;

- закономерности изменения теплофизических свойств воздушного потока при его движении в системе воздушного охлаждения дизелей.

Практическая ценность работы:

- в определении оптимального отношения l/h, обеспечивающего повышение числа Нуссельта (Nu) более чем в два раз, соответственно, улучшение эффективности теплообмена на границе «стенка- охлаждающая среда(воздух)»;

- метод оценки эффективности теплопередачи, обеспечивающий объективный прогноз технического уровня систем охлаждения на стадии проектирования дизелей;

- рекомендации по совершенствованию конструкций систем воздушного охлаждения дизелей;

- опытные образцы с эффективными системами воздушного охлаждения дизелей.

На защиту выносятся следующие результаты и основные положения работы:


загрузка...