Анализ мировых тенденций в проектировании современных бензиновых двигателей, страница 38

13   7.06   .63678E+04          14   7.52   .61988E+04

15   7.91   .62227E+04          16   8.22   .67544E+04

17   8.43   .70894E+04          18   8.56   .69624E+04

19   8.61   .68676E+04

END OF DATA

В результате проведенного расчета получили значения распределения толщины масляного слоя под кольцами поршня на номинальном режиме, а так же определили величину коэффициента теплоотдачи по боковой поверхности кольца, которая необходима для расчета теплонапряженного состояния поршня.

6.2 Расчет конвективного теплообмена в камере сгорания

Выбор и обоснование исходных данных.

Подготовка к расчету конвективного теплообмена в камере сгорания ДВС ведется с помощью программы podknv.exe. Геометрия камеры сгорания снимается с проработанного чертежа камеры сгорания двигателя.

Подготовка данных включает в себя задание следующих параметров:

1.  Тип двигателя: с принудительным воспламенением

2.  Рассчитываем поршень.

3.  Количество расчетных точек на поверхности -11

4.  Температуру поверхности будем задавать средней по площади величиной, равной 523 К.

5.  Шаг задания координат расчетных точек равномерный.

6.  Задаем контур камеры сгорания:

Координата R отсчитывается от оси цилиндра, за ноль координаты Z принимается верхняя точка огневой поверхности поршня, при этом направление отсчета - к гильзе.

Исходные данные записываются в файл knk.dat.

Результаты расчета конвективного теплообмена

Расчет проводится с помощью программы konvk.exe. Для расчета используются файлы записи профиля камеры сгорания и индикаторная диаграмма. Определяем коэффициенты теплоотдачи и результирующие температуры для режима номинальной мощности. Записываем на диск коэффициенты теплоотдачи (kto.txt)  и файлы графики (kto.gib). Графики, рассчитанные средние локальные и на участках коэффициенты теплоотдачи и результирующие температуры представлены ниже.

Файл ввода данных:

5 Ч 8.1/7.7                            

***  Вариант 001  ***

523.0     11      1      1

.0   13.0    4.1   12.1    8.1   10.3   12.2    8.5   16.2    6.7

20.3    4.9   24.3    3.0   28.4    1.2   32.4     .0   36.5     .0

40.5     .0

Результаты расчета:

РАСЧЕТ  КОНВЕКТИВНОГО ТЕПЛООБМЕНА  В  КАМЕРЕ СГОРАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

ВНЕШНЕГО  СМЕСЕОБРАЗОВАНИЯ

Коэффициенты теплоотдачи для поршня

5 Ч 8.1/7.7        ***  Вариант 001  ***

Двигатель     8.1/  7.7

Режим  N = 6000 [1/мин] , Gt =   7.50 [кг/ч] , ALFA =    .96

Средняя температура пов-ти поршня ( головки ) Tw = 523.0 [К]

Площадь поршня ( головки )       51.5 [см^2]

Профиль камеры сгорания :  R и Z , [мм]

1  R =    .0   Z =  13.0        2  R =   4.1   Z =  12.1

3  R =   8.1   Z =  10.3        4  R =  12.2   Z =   8.5

5  R =  16.2   Z =   6.7        6  R =  20.3   Z =   4.9

7  R =  24.3   Z =   3.0        8  R =  28.4   Z =   1.2

9  R =  32.4   Z =    .0       10  R =  36.5   Z =    .0

11  R =  40.5   Z =    .0

Результирующие температуры [K] и средние локальные коэффициенты теплоотдачи, [Вт/(м*м*К)]

1  Tr = 1687.2  Alf = 1458.2        2  Tr = 1714.4  Alf = 1516.7

3  Tr = 1578.7  Alf = 1214.8        4  Tr = 1365.1  Alf =  708.3

5  Tr = 1533.8  Alf =  802.2        6  Tr = 1414.4  Alf =  605.5

7  Tr = 1262.6  Alf =  471.6        8  Tr = 1375.1  Alf =  564.9

9  Tr = 1351.7  Alf =  543.5       10  Tr = 1208.0  Alf =  406.6

11  Tr = 1169.5  Alf =  375.1

Средняя по поверхности результирующая температура    1430.7  [K]

Средний по поверхности коэфф-т теплоотдачи   579.2  [Вт/(м*м*К)]

Средняя плотность теплового потока      .52571E+06    [Вт/(м*м)]

Результирующие температуры ["С] и средние коэффициенты теплоотдачи на участках, [Вт/(м*м*К)]

1  Tр = 1427.8  Alс = 1487.5        2  Tр = 1373.6  Alс = 1365.8

3  Tр = 1198.9  Alс =  961.6        4  Tр = 1176.5  Alс =  755.3

5  Tр = 1201.1  Alс =  703.9        6  Tр = 1065.5  Alс =  538.5

7  Tр = 1045.8  Alс =  518.2        8  Tр = 1090.4  Alс =  554.2

9  Tр = 1006.8  Alс =  475.1       10  Tр =  915.7  Alс =  390.9

END OF DATA

6.3 Конечно-элементарная разбивка сечения поршня, постановка граничных условий