автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Повышение эффективности транспортных двигателей путем совершенствования системы охлаждения

московский ордена ленина,' ордена октякрьсксш 'ревгшшш ii ордена трудового красного з..амени технический университет ИМ, Н.Э. баумана

РГб од

На правах рукописи

Сиг [Ч'Пкина Елена Евгеньевна

удк вг1.431.73

повышение эффективности ТРАНСПОРТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ путем совершенствования сноТейы охпьхтш

05.04.02 - тепловые двигателя

ав гореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1994

(;а,Оох,а. выполнена в Московском ордена Ленина, ордена 0ктя(5^&окоф революции и ордена Трудового Красного Знамени Госу,Яй^<?тценном техническом университете им. Н.Э.Баумана

Научный руководитель - кандидат технических наук,

доцент Иващенко H.A.

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор Доброгаев P.I1. кандидат технических наук, доцент Фомин В.М.

Ведущее предприятие - НАМИ

г

■ Защита диссертации состоится 1994 г. в 14 часов

на заседании специализированного Совета К.053.18.05 "Тепловые машины и теоретические основы теплотехники" в Московском Государственном техническом университете им. Н.Э.Баумана по адресу:

107005, Москва, Лефортовская наб., д. 1, корпус факультета "Энергомашиностроение".

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГТУ им. Н.Э.Баумана.

Ваши отзывы на реферат в двух экземплярах, заверенные печатью учереадения, просим направлять по адресу:

Ю7005, Москва, 2я Бауманская ул., д.5, МГТУ им. Н.Э. Баумана, ученому секретарю специализированного Совета К.063.15.05

Автореферат разослан " " 1994 г.

Ученый секретарь специализированного Совета J , /

к.т.н., доцент ^л < Ефимов С.И. ;....

Зак. ¿¡¿О Тира* юо экз. Объем 1,п.л. • -

___;_Подписано к печати ■

Типография К(ГТУ им. н.Э. Баумана * 7

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Рост удельных и агрегатных мощностей дизелей в результате повшвения среднего эффективного давления требует решения ряда проблем, из которых основная связана с повышением уровня температур и тепловых напряжений деталей цилиндро-поршневой группы (ЦПГ). Тепловое состояние детален, температурные напряжения, возникаете в них, определяются параметрами рабочего процесса, конструкцией самих деталей, их тепловым и силовым взаимодействием друг с другом и особенностями охлаждения. В тракторных дизелях возмоаности снижения температуры увеличением теплопередачи за счет уменьшения толпзшы деталей практически исчерпаны. Необходима интенсификация теплоотдачи охлаждающей жидкости (ОЖ). Важное место в решении этой проблемы отводится вопросам совершенствования системы охлаждения (СО), которая должна обеспечить оптимальный тепловой режим термически напряженных деталей. Введение промежуточного контура охлаждения в значительной мере увеличивает массу и габаритные размеры установки в целом. Кроме того, на СО , возлагются функций регулирования теплового режима агрегатов трансмиссии транспортного средства, а также агрегатов теплового регулирования кабины. При ограниченных размерах подкапотного пространства, в условиях повышения тепловой нагрузки системы, становится актуальной задача уменьшения конструктивного объема и массы теплообменных устройств, что обеспечивает также экономию дефицитных цветных металлов.

Цель работы. Создание методики и математической модели • ' теплового расчета СО двигателя внутреннего сгорания (ЛВС), >х (спользование для исследования тепловых режимов СО форсированного |аддувом тракторного дизеля при интенсификации теплообмена в >адиаторе. Повышение эффективности тракторного двигателя путем ;овершенствования СО.

Методы и объектч исследования. В основу исследований положен« шзическое и математическое моделирование тепловых процесс :> ■бъектов СО: двигателя Д-240Т и радиатора, позволившее «счетно-экспериментальным путем провести исследование тепловых ежимов СО при изменении конструктивных параметров теплообметгой оверхности радиатора и ' режимов' работы двигателя. Расчеты и бработка результатов экспериментов проводились на ПЭВМ 1ВМ РС-386 использованием стандартных и вновь созданных программ.

Научная новизна. Разработана математическая модель теплового

1

расчета СО, поэволшсщая учитывать взаимозависимость рабочего процесса и теплового состояния деталей ЦПГ, а также тепловое взаимодействие контура охлаждения двигателя и радиатора. Экспериментально исследовано влияние конструктивных параметров теллообменной поверхности периодического дросселирования на интенсивность теплообмена, предложены обобщенные зависимости для оценки тепловых и аэродинамических характеристик радиатора с сердцевш ,П трубчато-пластинчатого типа. Проведено исследование влия-,'1я интенсификации охлаждения в радиаторе на тепловой-режим и ..'¡»рективность работы тракторного дизеля.

Практическая ценность. Применение разработанных программ, модели и методических рекомендаций позволяет существенно сократить затраты времени и средств на разработку и доводку конструкций как СО двигателя в целом, так и отдельных ее агрегатов, осуществлять оценку влияния интенсификации теплообмена в радиаторе на температуру деталей ЦПГ, показатели рабочего процесса ДВС и рекомендовать наиболее эффективные конструктивные соотношения сердцевины. Проведено расчетно-экспериментальное исследование тепловых режимов СО тракторного дизеля при увеличении его литровой мощности. Предложены мероприятия по совершенствованию конструкции СО, обеспечивающие повышение эффективности, снижение материалоемкости системы.

Реализация результатов работы. Основные результаты

исследований использовались в госбюджетных и хоздоговорных работах, выполненных в МГТУ им. Н.Э.Баумана и на Подмосковном филиале "НАТИ". Разработанная методика теплового расчета СО ДВС, позволяющая про позировать тепловое состояние деталей . ЦПГ совместно о параметрами рабочего процесса двигателя при изменении конструктивных соотношений сердцевины и теплового режима радиатора, используется в "НАТИ" при создании объектов новой техники. Методические разработки и программное обеспечение применяются в НИР и учебом процессе на кафедре К ДВС МГТУ им. Н.Э.Баумана.

Публикации. По . теме диссертации опубликованы 3 статьи; получено авторское свидетельство на изобретение. '/.'•'

Структура и обьен работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы и приложения;: содержит 12в страниц текста, 34 рисунка, 20 таблиц. Список литература включает 123 наименования. У

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность работы и .перечислены основные положения, выносимые автором на защиту.

В первой главе показано, что форсирование ДВС сдерживается высоким уровнем температурных напряжений деталей ЦПГ. Одно из распространенных средств снижения термической напряженности . -интенсивное охлаждение; возможности снижения температуры деталей связаны с повышением эффективности СО, ее агрегатов.. Рост количества теплоты, подводимой в аэродинамический тракт тракторных дизелей вследствие увеличения теплоотдачи в воду и пасло, сопровождается незначительным увеличением количества проходящего через аэродинашческий тракт воздуха. Совершенно очевидно, что повышать теплоотдачу только путем увеличения габаритов и массы теплообменников нецелесообразно, а порой невозможно. Поэтому мероприятия, обеспечивающие интенсификацию теплообмена в радиаторе, являются резервом повышения тепловой эффективности СО.

Представлен краткий обзор методов интенсификации конвективного теплообмена. Возможность практического использования того или иного способа интенсификации определяется его технической доступностью и технико-экономической эффективностью. Из проведенного анализа особенностей теплообмена и конструкций радиаторов автотракторных двигателей следует, что возрастанию теплорасеиваюцей способности радиатора способствует увеличение теплоотдачи в воздушных каналах сердцевины. Имеющиеся конструктивные решения для. трубчато-пластинчатого радиатора, основанные на периодическом разрушении пограничного слоя, создя«гг условия для обеспечения рационального режима охлаждения ДВС, а также для уменьшения затрат дефицитных цветных металлов вследствие сокращения конструктивного объема и массы теплообменного аппарата.

Проектирование СО в большинстве случаев производится без обстоятельного тепловего расчета. Анализ работ по вопроса'I моделирования рабочего процесса, теплового и напряге шкг > состояния деталей камеры сгорания, а также .теоретических и экспериментальных работ : по оценке влияния охлаждения на рабочий процесс двигателя,. показал, что несмотря на взаимосвязь тепловых процессов в системе отвода теплоты тепловые расчеты двигателя к радиатора : производятся друг от друга независимо. Метод маттчтического моделирования для исследования СО ДОС долвного развития не получил.

На основании выполненного обзора сформулированы задачи исследования:

1. Создать методику и математическую модель теплового расчета СО двигателя.

2. Создать экспериментальную установку и методику для исследования рабочего процесса и СО двигателя.

3. Провести экспериментальное исследование тракторного дизеля о нздцу! ?ч и установить закономерность, характеризующую влияние поте,, ь теплоты на его экономичность. \

4. На базе физического . моделирования экспериментально исследовать и получить обобщенные теплогидравлические характеристики теплообменной поверхности периодического дросселирования.

6. Провести рассчетное исследование влияния изменения конструктивных параметров сердцевины радиатора на его теплорассеиваюцую способность.

е. Провести рассчетное исследование тепловых режимов СО тракторного дизеля и определить количественное влияние на рабочий процесс и тепловое состояние деталей доигателя интенсификации теплообмена в радиаторе, разработать мероприятия, обеспечивающие повышение эффективности работы, снижение материалоемкости СО дизеля.

Во. второй главе представлена методика моделирования теплового режима двигателя во взаимосвязи с тепловш режимом радиатора. Температура детали двигателя определяется тепловьм нагружением, зависящим от режима работы, организации рабочего процесса, конструкции двигателя, и режимом охлаждения,, зависящим от температуры и характера течения жидкости. Связь всех факторов в единый комплекс осуществлена путем объединения моделей расчета рабочего процесса, теплового состояния деталей ЦПГ и теплового расчета радиатора. Общая схема моделирования тепловых процессов в СО ЛВС отражена в структурной схеме, изображенной на рис.'1.

Процессы в цилиндре двигателя моделируются квазистатичегскоя системой дифференциальных уравнений, включающей уравнения первого закона термодинамики, сохранения массы воздуха - и продуктов сгорания. Расчет тепловыделения осуществляется цо. зависимостям A.M. Павличенко, В.П. Жукова, Е.А. Лазарева, а для режимов^ отличных от номинального, используются зависимости Q.Woechni. Расчет теплообмена между рабочим телом и поверхностью камеры

сгорания осуществляется по уравнению Ныотона-Рихканэ, а средний по поверхности камеры сгорания kof 'Флциеит теплоотдачи определяется по уравнению G.Koschnl. При моделировании рабочего процесса ДВС со свободным турбокошрессором давление перед турбиной определяется из условия равенства мощностей турбины и компрессора. Решение системы уравнений, осуцествляющееся численно методом Рунге-Куття IV-порядка, происходит с начала сжатия и повторяется несколько циклов до сходимости параметров рабочего тела в указанной точке. Адекватность иатегятическсЯ модели рабочего процесса достигается путем ее идентификации по ksbscthuis аксперимзнтальш/м показателям процесса на одном из режимов работы.

Тепловое состояние деталей ЦПГ (жэделкруется численно метолом конечных элементов. Для расчета локальных характеристик теплообмена конечно-элементная модель поркня имитирует возвратно-поступательные движения относительно конечно-элементной модели втулки, благодаря чему про'колит Формирование эпюр тепловых нагрузок. Значения мгновенного коэффициента теплоотдача элементов агарового пояса поршня и втулки определяются по зависимости Г.В. Розенбяата, а мегау областью поряяевых колец и втулкоЧ цилиндра по зазнскмостн от хода п< >вня. Тепловой поток от трения колец по мере выполнения итераций перераспределяется в соответствии с локальным тепдовнн состоягшем порйг.чя и втулкк. Условная контактный. коэффициент теплоотдачи мевду боковой поверхность» поркня и птулкоЯ рассчитнвается по средней величине зазора. Кромэ того, для поверхностей поршш и кркиш задается (Творца распределения коэффициента теплоотдачи в зависимости от текущего радиуса, описываемая двумя экспонента}«!. Сходимо>_ гь параметров рабочего тела я теплового состояния деталей определяется величиной среднеквадратичного отклонения температур узлов модели ¿Т на данной итерации от тестератур узлов на предшествующе!! итерация.

Математическая модель ? еплового расчета радиатора разработан i в соответствии с методом P.M. Печриченко, который лоэвох.к г ограничиться рассмотрением плоской задачи. Вследствие незначительной толщины пластин и трубок радиатора, их вясокоЯ теплопроводности, распределение температур в толще металла не учитывается, а изменение температурного поля пластины между трубка1гн нормально потоку воздуха существенно больше, чем по ходу воздуха. Расчетная зависимость полного термического сопротивлеь^я

5

учитывает не только оребрение поверхности, но и неравномерное?! температурных полей, температурный фактор. Расчет производите? итерационно с поэтапным анализом требуемой площади поверхност! теплопередачи. Указанный алгоритм реализуется путем корректироша перепадов температур и расчета значений новых концевых температу! теплоносителей. Отличительной особенность» созданной ыодвт является возможность учета изменений геометрических размаро! радиатор, конструктивных элементов поверхности охлаждения рас >дов теплоносителей, потерь энергии в каналах ОН н воздуха Джимов работы двигателя, что. позволяет исследовать процес! .теплообмена в трубчато-пластинчатом радиаторе.

Условием стабилизации теплового реяйма СО являете, температура о:к на вхо^о в радиатор точность расчета которо: определяет окончание итерационного процесса определени. индикаторных, эффективных и теплобалансовых характеристк; двигателя, теплового состояния деталей ЦПГ при заданно теплораесеиеаник радиатора, обусловленном эффективность конструкции сердцевины. После выполнения нескольких итераци рабочий процесс и тепловое состояние деталей ЛВС оказывайте согласованными с рабочим процессом радиатора, т.к. энергия отводимая радиатором, равновелика энергии, подводимой в СО с двигателя.

В третьей главе представлена методика расчета теплообмена рабочем цикле ДВС непосредственно по индикаторной диаграмме координатах р - в без геометрического построения ш аналитического преобразования в координаты р - V. Расчет лотег теплоты в такта:, сжатия и расширения производится по уравнение определя'одему связь работы и теплообмена в термодинамическс процессе

п - оПОДВ0Д _ ..отвод _ к - п ,

1,2 ~ 1,2 1,г , ',2 '

где к- средний показатель адиабатного процесса на интервале 1 - ;

1-, - работа сжатия или расширения, рассчитываемая по средне) 1» „

показателю полигропного процесса п. Численное значение показате. политропы п определяется в интегральной форме по экоперименталь; полученной диаграмме процесса из отношения площадей при цеременя

Р - «. Г' .. у''.'/

Четвертая глава ' содер ж ит методику экспериментально исследования, описание экспериментальных / стендов, анал погрешностей прямых и косвенных измерений. ';/ ■< • ;'

б ' • . ,-'..''■.;.■■. ■'.',' Л Л',,

На первом этапе проведено исследование рабочего процесса и СО

вигателя Д-240Т при увеличении его литровой мощности с целью

дентификации математической кодели совместного расчета рабочего

роцесса, теплового состояния деталей камеры сгорания и радиатора,

также определения количественных соотношений связи работы и

еплообмена в ЛВС. Программа исследования дизеля включала

ледующие этапа: снятие серии нагрузочных характеристик в

~1 -1 иапазоне частоты вращения п = 1400 - 2200 мин через 100 мин ;

одбор регулировки двигателя; определение составляющих теплового

аланса и индицчрование двигателя на режимах номинальной мощности

максимального крутящего момента. Исследование проводилось из

лектротормозном стенде мощностью N = 85 кВт, п = зооо пин"1 типа

е

¡PF "biblia второго этапа выполнено теплотехническое исследование

юделей радиатора о цель» определения влияния шага пластин и

нсоты волг.истого оребрения на интенсивность теплообмена в

[иапазоне возютдых режниов по числу Ra - 500 - 20000 (табл. 1), а

■еку.е обобщения в критериальной форме зависимостей го теплоотдаче

'. аэродинамическому сопротивлению. Эксперимент осуществлен на

¡тенде, основным узлом которого явл зтея тепловая азродинам!г»еокал

■руба.

Таблица 1

Геометрические характеристики исследованных моделей

Характеристики Обозначение Размерность Численное значение

Габаритные размеры HxLxG 420 X 150 X 93

Шаг трубок по фронту t Ш 15 15 15

Шаг пластин h ММ 3,5 4,0 5,5

Высота выступов 6 мм 0; 0,6; 0,7: 0,9: 1 ,2 0 0

Длина выступов 1 им 3,0 0 0

Пятая глава посвящена описанию и анализу ро?.ульгаг'_

|>ссперимянталышх исследований теплообмена основных элементов

еплового контура СО - двигателя и радиатора.

Форсирование дизеля до 1,2 МПа сопровождалось ростом

•емпературы выхлопных газов, ростом теплонапряженности и

■худшением экономических показателей. Поэтому использовано

громеясуточное охлавденйе наддувочного воздуха и на основании

:ерии нагрузочных характеристик двигатель был отрегулщюван на

7

Рс - 0,97 МПа, что соответствует мощности М0= 64,9 кВт при п = = 2200 мин-1. На этом режиме, о такаю на режиме максимального крутящего момента при п = 1600 наш"' определена составляющие теплового баланса: доля теплоты, эквивалентной эффективной работе, 35 ж, отводимой охлаждающей водой, соответственно = 19.3 н 20, в я, уносимой отработавшим» газами, с>г= 33,1 и 33,2 отведенной охладителем воздуха, 4,3 и 3,2 к. Невязка баланса -2,4 и б

-'Помимо традиционной проведана обработка индикаторных диаграш ко предложенной методике расчета потерь теплоты в рабочей цикл? ДВС. Из полученных•данных следует, что в разные периода процессе* сжатия и расширения направление теплового потока различно количество отведенной с в охлаждение теплоты составило да указанных . режимов соответственно 19,0 и 24,1 %, чт< удовлетворительно согласуется с результатами теплового баланса, I определенные значения показателей политроп сжатия и расширена; отражает реальныо процессы в ДйС.

Анализ экспериментальных характеристик моделей радиатор показывает, что характер изменения законов теплоотдачи СЪ = Г (Не и сопротивления С = ^Яв) имеет три регишше области: ламинарную переходную и турбулентную. Рост аэродинамического сопротивления уменьшением шага пластин наблюдается во всех режимных областях Теплоотдача имеет максимум при Ь = 4,0.им (И = Ь/Н = 9,52 10 ) минимум при Ь = 3,5 (У.: (й = 0,33 Ю-3). Опытные даннь аппроксимируются следуюдими уравнениями (табл. 2) ламинарная область п г

(Ие = 500 - 23005 St = 0,3296 Пе~и,с>1™ I 1 + к ( К - Й0)|, ( 2 с = 1950 Вэ~1,2 £ 1 - к { И - Я0)]. ( 3 £ 1 + к ( й - й0)],

турбулентная область

(Не В 3000 - 10000) Б! = 0,Ов57 Ве~0,33 I 1 + к ( й - Й„)1, ( 4

с = 1,05 Кв~0,33[ 1 - к ( Й - й0)].

(

По результатам испытаний отсеков радиаторов с' волнист! оребрением установлены две области . аэро динамически» сопротивления: первая (область ламинарного течения) автомодель по отношению к величине 2«/1, вторая (область- турбулентно течения) аьтоыодельна по числу .Не. Переходный режим теплоотда наступает значительно раньше, а переходная область , бол продолжительна по числам Ре; чем в гладких каналах. Развит 8 ' .'••.••.''- ' '■"

Таблица 2

Численные значения переменных в(г)-(7)

Уравнение подобия Коэффициент Относительный наг пластин й

8,33 10~3 9,52 Ю-3 13,1 10~3

( 2 ) ( 3 ) к к ламинарная облас 143,17 0 292 1 0 зть - 22,62 58

( 4 ), ( В ) < 5 ), ( 7 ) к к турбулентная область 8Э.47 | 0 1 - 23,36 155 0 46 •

турбулентный ремш теплоотдачи также наступает раньше, но при больших значениях чисел Г?э, чем Для турбулентного режима закона сопротивления. В результате' обобщения экспериментальных данных предложены следу кцие зависимости

8г=о,1ббйэ~0,33( 25/1)0,53[ 1 + к ( Н - й0)]. ( б )

С = 0,593 ( 2«Л)1'0Э4[ 1 - к ( К - к0>]. ( 7 ) Формулы ( 0 ), ( 7 ) справедливы при га/1 * о,4, от Яв' до Па" =

п о "Р

= гоооо, Я = 8,зз ю" - 13,1 ю . Проведенные вычисления показывают, что рассчитанные с помощь» обобщенных зависимостей теплотехнические характеристики отличаются от экспериментальных не более, чем на 10 к и могут быть использованы при разработке новых и совершенствовании серийных конструкция радиаторов. Анализ эффективности поверхности периодического дросселирования при Ь = = 3,5 мм показал, что в случае 25/1..з О,а обеспечиваются' более благоприятные условия интенсификации' теплообмена; в диапазоне чисел По = 1270 - - 2300 максимальное увеличение теплоотдачи -•составляет ЗЬ/$ггд= 1,77. Однако, если в турбулентной зоне (Г«з > зооо) зг/Б^^ 1,58 - стабилизируется, то зависимость С/Сгл= ^йе) растет.

В вестоЯ глава приводятся результаты расчетного исследования возможности повышения э4фективности ЛВС путем совершенствования СО. Решение задачи об охлаждении двигателя наиболее целесообразно с помощью метода математического моделирования, на базе которого в соответствии с разработанной методикой проведено исследование тепловых процессов в СО тракторного дизеля Д-240Т.

С целью идентификации математической модели совместного расчета рабочего процесса и теплового состояния деталей подготовлена конечно-элементная модель, состоящая из 42 у; он,

э

образующих 41 2-узловоП конечная элемент, рис. 2. Поверхность модели разделена на 16 зон, граничные условия теплообмена в. которых рассчитаны по зависимостям, опубликованным в литературе, к на 15 областей с раз и шли теплофиэическими свойствам:! и геометрическими размерами элементов. Результаты расчета для режимов номинальной мощности и максимального крутящего момента показали: погрешность определения показателей рабочего поцесса (¡с превышает -2 %, а доли теплоты, отведенной в СО, 0,6 %, что свидетельтвует об адекватности модели. Моделирование процесса теплообмена в радиаторе проведено для условий штатного радиатора СО двигателя Д-240Т. Коэффициент теплоотдачи определялся по уравнениям Р.М.Петриченко, И.Кутателадэе, П.И.Бажана, а твкг.е по зависимостям ( z )-( 5 )•. Из результатов расчета видно (рис.3, 4), что характеристики качественно согласуются, а несоответствие количественных значений связано с различием материалов, технологии, методик и условий экспериментов. Анализ результатов расчета теплогидравлических характеристик радиатора при h -= 4,0 мм, обеспечивающим наибольший теплосъем, показал, что применение волнистого оребрения позволяет перейти к 2-рядной

сердцевине без ухудшения теплоотдачи радиатора, однако, 'при

' ?

массовой скорости воздуха и > 6 кг/(м с) аэродинамические потери будут выше в сравнении с гладкоканальноП 4-рядной. На резаше номинальной мощности дизелч увеличение составит 10%.

Для исследования тепловых режимов СО использовалась конечно-элементная модель камеры сгорания двигателя Д-24СТ и идентифицированная для каждого режима модель рабочего процесса, позволяющее рассчитать лодчод теплоты в СО. Регулирование отвода теплоты осуществлялось путем изменения в расчетной модели радиатора конструктивных параметров оребрения. По результатам предварительного расчетного исследования выбрана конструкция с шагом пластин h = 4 мм, высота оребрения рассчитана в пяти вариантах: 25/1 = о,о, о,4, 0,467, о,е, о,8, а также г-рядная конструкция с .максимально!) внеотой турбулизаторов. Согласно расчетным данным, при соответствующем увеличении 25/1 температура участков гильзы, интенсивно охлаждаемых водой, снизилась на 2, 5 9, и 13 градусов, (рис. 6). Максимальная температура поршня в центре головки уменьшилась соответственно с 233 °С до 231, 228, 225, 221 °0, а температура поршня в узле 21 у кромки поршня упала с 303 °С на 1, 3, 6 и е град.. .в, Анализ температур деталей при 10 „

моделировании ч -лмового режима СО с 2-рядным радиатором показывает незначительное отличие температур в сходных узлах но дели, что свидетельствует о целесообразности использования этой конструкции. Тейп снижения температуры в разных узлах одной и той ге детали может бить различен (рис. з). Наибольшее влияние температура вода оказывает на теглературу головка цилиндра и гильзн, непосредственно омываеилх водой. Так, уменьшение тетерь А-урн гильзы составляет 0,92 °С, а головки цилиндра - 0,83 °С на каждая градус понижения 1: . Рекгк';ее значение для выбора конструктивного исполнения сердцевины радиатора имеют характер и степень.изменения рабочих параметров двигателя. Полученные зависимости показателей рабочего процесса от теьиературы воды, охлаждаемой с разной эффективностью в радааторз, показывают (рис. 7), что в диапазоне изменения температуры от 35 до 90 °С увеличение коэффициента наполнения составило 1,4 %, максимального давления цикла ог -1,3 а изменение эффективных показателей - э , Р„, - не

О и и

более 1,1 и. Результаты расчетов согласуются с результата.1«? многочисленных экспериментальных исследований.

Моделирование тепловых процэссоз СО при работе дизеля по скоростным характеристикам показало, что наибольшая тепловая ' нагрузка СО приходится на ре.тим работа по гнеинеЯ характеристике (рис. 3). Наличие радиатора с турбуяизациеЯ воздуха в каналах теплообменной поверхности увеличивает теплоотвод двигателя на 4,5 я во всем диапазоне изменения числа оборотов. Рост потерь теплоты в СО свидетельствует об уменьшении температур деталей Щ1Г.

В приложении представлен акт внедрения.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЯ

На основании проведенных расчетно-экспериментальних исследования можно заключить:

1 .Для теплового расчета СО разработана математическая модель совместного расчета рабочего процесса, теплового состояния деталей ДЗС и радиатора. Модель учитывает взаимосвязь параметров рабочего , процесса двигателя,' тепловоз и кинематическое взаимодействие между ! основными элементами аакери , сгорания, а такие позволяет производить анализ теплового состояния деталей ЦГ1Г при изменении 1 конструктивных соотношений сердцевины и теплового . режима } радиатора.

2. Разработана методика расчета потерь теплоты в охлазде.мз в

И

рабочем цикле ЛВС. Экспериментальное исследование показало возможность достаточно точного определения показателей процессов • сжатия и расширения по индикаторной диаграмме без геометрического построения или аналитического преобразования в координаты р - V, а также связь показателей с охлаждением в двигатёле.

3. Проведенные экспериментальные исследования моделей радиатора с гладким и волнистым оребрением показали существенное влияние относительной высоте волнистого оребрения 25/1 на тепловые и аэродинамические характеристики теплообменников. Установлено, что в диапазоне изменения чисел Пе = 600 - 2300 по воздуху, соответствующем рабочему диапазону автотракторного радиатора, происходит сущэственно более ранняя по числам До потеря устойчивости ламинарной структуры течения, мгновенный переход в турбулентный режим и изменение соответствующего закона теплоотдачи.

4. Проведано обобщенно экспериментальных данных н составлены критериальные зависимости, учитывающие шаг пластин, относительную высоту волнистого оребрения и; ¡южна течения теплоносителя для инженерной оценки теплогидравлических характеристик поверхности охлаждения с турбулизацией воздуха в каналах. Анализ эффективности теплообмекноЯ поверхности по- дического дросселирования показал, что в диапазоне изменения »мела г;е - юоо - 2300 существуют значения , С/Сгл, при/ которых рост теплоотдачи лревшает роет аэродинамического сопротивления, что гюзгояяат повног.ть эффективность радиатора с сердцевиной трубчато-пластинчатого типа.

5. На основании расчетного исследования показано, что при максимальной относительной высоте волнистого оребрения 25/1 = О,в рассеиваемая радиатором тепловая мощность увеличивается на 20 %. Радиатор с двухрядным расположением трубок и относительной высотой 25/1 = 0,8 может бить рекомендован для СО двигателя Д-240Т вместо штатного четырехрядного радиатора, имесяцего гладкие пластины, т.к. обладает запасом тенлорассеиваю^ай способности.

е. Расчетными исследованиями тепловых рекикоз система охлаждения двигателя Д-240Т установлен характер изменения температуры деталей ЦПГ. С увеличением интенсификации теплообмена в радиаторе температура деталей уменьшается по линейному закону с пониженны температуры 0Ж. При этом, в с '', ■ : 26/1 = 0,8' температура гильзы уменьшились в среднем на л, головки - на 12

6 X, Поршня - »1.. 4 X.

7. Выполненные расчеты теплового состояния деталей ЦГ1Г показали, что моделирование без учета тепловых процессов в СО приводит к погрешности в определении температуры гильзы до 18 *, головки цилиндров - до 8 %, поршня - до ю х. Величина максимальных погрешностей выходит за рамки допустимых значений для инженерных расчетов.

8. Расчетные исследования по интенсификации охлаждения води в радиаторе показали незначительное изменение параметров рабочего процесса двигателя, которое составило не более 1,1 Ж для эффективных показателей работы дизеля.

9. Замена штатной конструкции набивки радиатора СО на поверхность периодического дросселирования позволит обеспечить оптимальное тепловое состояние деталей камеры сгорания двигателя Д-240Т на форсированных по среднему эффективному давлению режимах работы дизеля, а также открывает дополнительные возможности дальнейшего увеличения литровой мощности двигателя.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах: . ,

1. Систейкина Е.Е. Расчет теплообмена двигателя внутреннего сгорания по индикаторной диаграмме // Известия ВУЗов. Машиностроение. - 1993. - № 3 - 5. - С.бв-70.

2. Систейкина Е.Е. Определение показателей процессов сжатия и расширения рабочего цикла ДВС // Деп. рук. в ВИНИТИ. - 1992. № 973 - 692. - 8 С.

3. Кораблев В.В., Систейкина Е.Е. Теплоотдача в радиаторах с пластинчатым оребрением // Известия ВУЗов. Машиностроение. -1989. - № 7. - С.91-95.

4. A.c. 1368602 СССР, МКИ F 28 D 1/06. Теплообменная поверхность многоходового радиатора / В.В.Кораблев, А.А.Антоников, С.А.Фарадж-заде, Е.Е.Систейкина и 0.И.Кораблев ( СССР ).

№ 4120935 / 24-06; Опубл. 23.01.88. Бюл. № 3 // Б. И. - 1988. -№ 3. - С.82.

Си»!

С в*°л )

Ввод исходил данних я вредвартепиш грашшп условна тедлообнена

I

Предоарятелиой р¡счет гадноварвого теплового состояню деталей, образующих хамеру сгорания

Расчет рабочего яроцеса с учетом известного

теплового состоянм дета пей шерл сгорания к

расчет граничных у< ловнй теплообмена

Расчет стационарного теплового состоят деталей, образуйте хакеру сгорании

Сравнение ааага получении тешератур с ранее цояугенншш. Вютсленве ах среднехвадрапршого оплоневш

Вычвс.,*«ше теиператури охлаждающей хидюсти на входе в радиатор к уравнение с веданной

Тепловой расчет радаамра

Корретронса граничит условий на поверхности деталей щрры сторсди, охгагдяегл мдаоспю

( Вшод У* •

. РисЛ.; Блок-схема теплового расчета СО дизеля

а>в>

© ®

®

Ф

®

вив/м

Рис.З. Влияние шага пластин Ь на теплоотдачу радиатора 9 по зависимостям: 1-И. Ку-т тателадзе, 2-Р.М. Петриченко, 3-М. Баи жана, 4—(1), (3); I - Ь=5,5 ш, П-ЬЧОми, Ш-Ь=3,5 щ

а в.

Рис.4. Влияние на теплоотдачу 5 и сопротивление др высотй оребреяия 2<5Д 1-0,0; 2-Й I 3-0,467; 4-0,6; 5-0,8; 6-0,8, г=2

Рис.2. Конечно-элементная модель камеры сгораниа двигателя Д-Й40Т

2313 а

/

✓

V

ч V 5.

ч Л

Р?

4

-- ни 4 А Д

1 Л -И,

\

1

1И гя гз СС

И И 1» ]» 190 170

га

23)

ы 210 220 1Я

* Рис.5. Характер изменения температур £ деталей ЦПГ двигателя Д-240Т на режиме номинальной мощности: 1-2 <5/1 = 0,0; 2-26/1 = 0,4; 3 - 2 <5/1 = 0.467; 4 - 2<5/1 = 0,6; 5 - 26/1 = 0,8; 6 - 25/1 = 0,8, г .= 2; 7 - расчет без радиатора

"и I

5Т7 ■т

N чз ¡Ж// №

А

г

M

nsasaagsesas** ^

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Анализ теоретических и экспериментальных работ, оценивающих влияние охлаждения на рабочий процесс ДВС.

1.2. Особенности теплообмена и конструкций радиаторов ДВС.

1.3. Интенсификация теплообмена в радиаторах ДВС.

1.4. Теплообмен в СО и рабочий процесс ДВС.

1.5. Постановка цели и задач исследования.

Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ

В СО ДВС.

2.1. Моделирование рабочего процесса дизеля.

2.1.1. Математическая модель рабочего процесса.

2.1.2. Расчет тепловыделения в цилиндре двигателя с неразделенной камерой сгорания.

2.1.3. Расчет теплообмена между рабочим телом и поверхностями камеры сгорания.

2.1.4. Расчет процессов газообмена в цилиндре.

2.1.5. Математическая модель рабочего процесса двигателя с разделенной камерой сгорания.

2.2. Моделирование теплового состояния деталей камеры сгорания.

2.3. Тепловой расчет радиатора.

- з

2.4. Методика моделирования теплового режима двигателя во взаимосвязи с тепловым режимом радиатора.

Глава 3. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ТЕПЛООБМЕНА В КРУГОВЫХ ЦИКЛАХ

3.1. Теоретические предпосылки разработки методики расчета теплообмена в круговых циклах.

3.2. Расчет теплообмена процессов рабочего цикла ДВС.

Глава 4. ПРОГРАММЫ И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ.

4.1. Программа стендовых испытаний двигателя.

4.2. Методика проведения исследования влияния охлаждения двигателя на рабочий цикл.

4.2.1. Описание экспериментальной установки.

4.2.2. Оценка погрешностей измерений и расчетные зависимости.

4.3. Программа теплотехнического исследования отсеков радиаторов.

4.4. Методика проведения теплотехнического исследования отсеков радиаторов.

4.4.1. Описание экспериментальной установки.

4.4.2. Оценка погрешностей измерений и расчетные зависимости.

Глава 5. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ.

5.1. Анализ влияния охлаждения на рабочий цикл двигателя.

5.2. Анализ влияния конструктивных параметров теплообменной поверхности на теплотехнические характеристики радиатора.

Глава 6. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДВС.

6.1. Моделирование рабочего процесса и теплового состояния деталей ЦПГ двигателя Д-240Т.

6.2. Исследование теплообмена в радиаторе и выбор оптимальных соотношений конструкции сердцевины.

6.3. Анализ влияния интенсификации охлаждения в радиаторе на тепловой режим и эффективность работы двигателя Д-240Т.

Одним из направлений, характерных для развития современных двигателей внутреннего сгорания ( ДВС ), является их форсирование наддувом. Рост удельных и агрегатных мощностей дизелей в результате повышения среднего эффективного давления требует решения ряда проблем, из которых основная связана с повышением уровня температур и тепловых напряжений деталей цилиндро-поршневой группы ( ЦПГ ). Важное место в решении этой проблемы отводится вопросам совершенствования системы охлаждения ( СО ), которая должна обеспечить рациональное охлаждение термически напряженных деталей и создать их оптимальный тепловой режим.

Тепловое состояние деталей, температурные напряжения, возникающие в них, определяются параметрами рабочего процесса, конструкцией самих деталей, их тепловым и силовым взаимодействием друг с другом и особенностями охлаждения. С другой стороны, параметры рабочего процесса, теплообмен, характер распределения тепловых потоков по отдельным поверхностям зависят от теплового состояния камеры сгорания.

Эффективным средством снижения суммарной напряженности деталей является охлаждение. В тракторных дизелях возможности снижения температуры увеличением теплопередачи за счет уменьшения толщины деталей практически исчерпаны. Необходима интенсификация теплоотдачи охлаждающей жидкости { ОЖ ). Совершенствование СО путем интенсификации теплообмена в радиаторе и является целью данной работы. Это связано также и с тем, что на СО возлагются дополнительные функции регулирования теплового режима целого ряда агрегатов трансмиссии транспортного средства. Кроме того, СО работает в совокупности с агрегатами теплового регулирования салона или кабины. При ограниченных размерах пространства, отводимого для размещения силоюй установки, становится актуальной задача уменьшения конструктивного объема и массы радиатора, что обеспечивает экономию дефицитных цветных металлов.

В основу исследований положено физическое и математическое моделирование тепловых процессов объектов СО: двигателя и радиатора, позволившее расчетно-экспериментальным путем провести исследование тепловых режимов СО при изменении конструктивных параметров теплообменной поверхности радиатора и режимов работы двигателя, оценить влияние интенсификации теплоотдачи в воздушных каналах сердцевины на температуру деталей ЦПГ, показатели рабочего процесса двигателя и рекомендовать наиболее эффективные конструктивные соотношения элементов набивки радиатора. Научная новизна работы заключается: в разработке математической модели теплового расчета СО, позволяющей учитывать взаимозависимость рабочего процесса и теплового состояния деталей ЦПГ, а также тепловое взаимодействие контура охлаждения двигателя и радиатора; в разработке методики расчета потерь теплоты в рабочем цикле двигателя по показателям процессов, сжатия и расширения, определяемым по индикаторной диаграмме в координатах р - а; в экспериментальном исследовании влияния конструктивных параметров теплообменной поверхности периодического дросселирования на интенсивность теплообмена; в определении обобщенных зависимостей для оценки тепловых и аэродинамических характеристик поверхности охлаждения радиатора трубчато-пластинчатого типа; в проведении исследования влияния интенсификации охлаждения в радиаторе на тепловой режим и эффективность работы тракторного дизеля.

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Для теплового расчета СО разработана математическая модель совместного расчета рабочего процесса, теплового состояния деталей ДВС и рабочего процесса радиатора. Модель учитывает взаимосвязь параметров рабочего процесса двигателя, тепловое и кинематическое взаимодействие между основными элементами камеры сгорания, а также позволяет производить анализ теплового состояния деталей ЦПГ при изменении конструктивных соотношений сердцевины и теплового режима радиатора.

2. Разработана методика расчета потерь теплоты в охлаждение в рабочем цикле ДВС. Экспериментальное исследование показало возможность достаточно точного определения показателей процессов сжатия и расширения по индикаторной диаграмме без геометрического построения или аналитического преобразования в координаты р - v, а также связь показателей с охлаждением в двигателе.

3. Проведенные экспериментальные исследования моделей радиатора с гладким и волнистым оребрением показали существенное влияние относительной высоты волнистого оребрения 25/1 на тепловые и аэродинамические характеристики теплообменников. Установлено, что в диапазоне изменения чисел Re = 600 - 2300 по воздуху, соответствующем рабочему диапазону автотракторного радиатора, происходит существенно более ранняя по числам Re потеря устойчивости ламинарной структуры течения, мгновенный переход в турбулентный режим и изменение соответствующего закона теплоотдачи.

4. Проведено обобщение экспериментальных данных и составлены критериальные зависимости, учитывающие шаг пластин, относительную высоту волнистого оребрения и режим течения теплоносителя для инженерной оценки теплогидравлических характеристик поверхности

- let охлаждения с турбулизацией воздуха в каналах. Анализ эффективности теплообменной поверхности периодического дросселирования показал, что в диапазоне изменения числа Re = 1000 - 2300 существуют значения st/st„, С/С^п при которых рост теплоотдачи превышает

X Л X л рост аэродинамического сопротивления, что позволяет повысить эффективность радиатора с сердцевиной трубчато-пластинчатого типа.

5. На основании расчетного исследования показано, что при максимальной относительной высоте волнистого оребрения 26/1 = о,8 рассеиваемая радиатором тепловая мощность увеличивается на 20 %. Радиатор с двухрядным расположением трубок и относительной высотой 26/i s о,8 может быть рекомендован для СО двигателя Д-240Т вместо штатного четырехрядного радиатора, имеющего гладкие пластины, т.к. обладает запасом теплорассеивающей способности.

6. Расчетными исследованиями тепловых режимов системы охлаждения двигателя Д-240Т установлен характер изменения температуры деталей ЦПГ - с увеличением интенсификации теплообмена в радиаторе температура деталей уменьшается по линейному закону с пониженим температуры 0Ж. При этом, в случае 26/1 = о,8 температура гильзы уменьшилась в среднем на 12 %, головки - на 6 поршня - на 4 %.

7. Выполненные расчеты теплового состояния деталей ЦПГ показали, что моделирование без учета тепловых процессов в СО приводит к погрешности в определении температуры гильзы до 18 головки цилиндров - до 8 X, поршня - до 10 %. Величина максимальных погрешностей выходит за рамки допустимых значений для инженерных расчетов.

8. Расчетные исследования по интенсификации охлаждения воды в радиаторе показали незначительное изменение параметров рабочего процесса двигателя, которое составило не более 1,1 % для эффективных показателей работы дизеля.

9. Замена штатной конструкции набивки радиатора СО на поверхность периодического дросселирования позволит обеспечить оптимальное тепловое состояние деталей КС двигателя Д-240Т на форсированных по среднему эффективному давлению режимах работы дизеля, а также способствовать дальнейшему увеличению литровой мощности двигателя.

1. Двигатели внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 1983. - Т.2: Теория поршневых и комбинированных двигателей / Под. ред. А.С.Орлина, М.Г.Круглова. - 372 с.

2. Ricardo H.R. The high speed Internal combustion engine. - Glasgow: Blachie London, 1958. - 213 p.

3. Вибе И.И. Применение адиабаты вместо политропы при расчете процесса расширения с учетом теплоотдачи в стенки // Тр. Челябинского политехнического института. 1974. - Вып.148. -С.117-118.

4. Яровский К.П. Расчет ДВС методом теории подобия с учетом температуры охлаждающей среды // Энергомашиностроение. 1969. -№ 9. - С.27-29.

5. Влияние температуры охлаждющей воды на некоторые показатели рабочего процесса дизеля / В.К.Нечаев, Д.Д.Матиевский, Л.В.Нечаев и др. //Тр. Алтайского политехнического института. -1971. Вып.4. - С.16-23.

6. Костин А.К. Температурное состояние деталей и параметры рабочего процесса быстроходного дизеля при высокотемпературном охлаждении // Тр. Ленинградского политехнического института. -1973. Вып.323. - С.97-100.

7. Ливенцев Ф.Л. Высокотемпературное охлаждение поршневых двигателей внутреннего сгорания. -Л.: Машиностроение, 1964. -189 с.

8. Теплообмен в двигателях и теплонапряженность их деталей / Н.X.Дьяченко, С.H.Дашков, А.К.Костин и др. Л.: Машиностроение, 1969. - 248 с.

9. Автомобильные двигатели / В.М.Архангельский, М.М.Вихерт, А.Н.Воинов и др; Под ред. М.С. Ховаха. М.: Машиностроение,1977. 591 С.

10. Левин М.И. Оптимальный температурный режим в системе охлаждения двигателей и требования к автоматическому регулированию // Тр. ЦНИДИ. 1954. - ВЫП.26. - С.18-49.

11. Костин А.К., Ларионов В.В., Михайлов Л. И. Теплонапряженность двигателей внутреннего сгорания. Л.: Машиностроение, 1979. - 222 с.

12. Храпов Б.И. Некоторые вопросы создания систем охлаждения наддувочного воздуха дизеля мощного локомотива: Автореф. дисс. на соиск. ученой степени канд. техн. наук: 05.04.02. Брянск, 1973. - 21 С.

13. Бажан П.И. Расчет и конструирование охладителей дизелей. М.: Машиностроение, 1981. - 168 с.

14. Сушко А.А. Разработка методики проектирования системы теплообмена карьерного самосвала с дизельным двигателем и создание модульного алюминиевого радиатора: Автореф. дисс. на соиск. ученой степени канд. техн. наук: 05.05.03, 05.04.02. Минск, 1991.18 с.

15. Бурков В.В., Индейкин A.M. Автотракторные радиаторы. -Л.: Машиностроение, 1978. 216 с.

16. Бажан П.И., Каневец Г.Е., Селиверстов В. М. Справочник по теплообменным аппаратам. М.: Машиностроение, 1989. - 368 с.

17. А. с. 1368602 СССР, МКИ4 F 28 D 1/06. Теплообменная поверхность многоходового радиатора / В.В.Кораблев, А.А.Антоников,

18. С.А.Фарадж-заде, Е. Е.Систейкина и О. И.Кораблев ( СССР ). № 4120935 / 24-06; Опубл. 23.01.88. БюЛ. № 3 // Б. И. 1983. -№ 3 - С. 82.

19. Бузник В. М. Интенсификация теплообмена в судовых установках. Л.: Судоостроение, 1969. - 364 с.

20. Петровский Ю.В., Фастовский В.Г. Современные эффективные теплообменники. М. -Л.: Госэнергоиздат, 1962. - 256 с.

21. Воронин Г.И., Дубровский Е.В. Эффективные теплообменники. М.: Машиностроение, 1973. 96 с.

22. Михайлов А.И., Борисов В.В., Калинин Э.К. Газотурбинные установки замкнутого цикла. М.: Изд. АН СССР, 1962. - 212 с.

23. Канделаки Р.Д., Гомелаури В.И. К вопросу о теплоотдаче и гидравлическом сопротивлении поверхностей с элементами шероховатости типа "прерыватели пограничного слоя" // Сообщ. АН ГССР. 1967. - Т.47. - С.669-674.

24. Павловский В.Г. К вопросу о влиянии конфигурации турбулизаторов на тепловую эффективность стенки канала // ИФЖ. -1969. Т.17. - С.155-159.

25. Теверовский Б.М. К вопросу о влиянии шероховатости поверхности на гидравлическое сопротивление и конвективный теплообмен // Известия ВУЗов. Энергетика. 1958. - № 7.- С.84-89.

26. Федяевский К.К., Фомина Н.Н. Исследование влияния шероховатости на сопротивление// Тр. ЦАГИ. 1940.- Вып.41.- 60 с.

27. Nikuradse J. Stromungsgesetze in rahuen Rohren // VDI -Forschungsheft. 1933. - 316 s.

28. Дорфман А.Ш. Теплообмен при обтекании неизотермических тел. М.: Машиностроение, 1982. - 192 с.

29. Новожилов И.Ф., Мигай В.К. Интенсификация конвективного теплообмена путем применения искусственной шероховатости- 169

30. Теплоэнергетика. 1964. - N °9. - С.60-63.

31. Кирпичев В.М. О наивыгоднейшей форме поверхности нагрева // Известия ЭНИН. 1944. - Т.12. - С.5-8.

32. Селезнев А. А. Влияние шероховатости на теплоотдачу при вынужденном движении воздуха в трубах // Теплоэнергетика. 1955. № 7. - С.45-47.

33. Антуфьев В.М. Эффективность различных форм конвективных поверхностей нагрева. М. - Л.: Энергия, 1966. - 184 с.

34. Теплообменные аппараты из профильных листов / В.М. Антуфьев, Е.К. Гусев, В.В. Ивахненко Л.: Энергия, 1972. -128 с.

35. Антуфьев В.М., Гусев Е.К. Теплоотдача и сопротивление профильных поверхностей нагрева // Энергомашиностроение. 1965. -№ 6. - С.7-9.

36. О 'Брайен, Спэрроу. Теплообмен, падение давления и визуализация течения в каналах с гофрированными стенками // Теплопередача. 1982. - Т.104, № 3. - С.14-22.

37. Коваленко Л.М., Глушаков А.Ф. Теплообменники с интенсификацией теплоотдачи. М. : Энергоатомиздат, 1986. - 240 с.

38. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М.: Иностранная литература, 1956. - 528 с.

39. Теплообмен при самоорганизации смерчеобразных структур / И.А.Гачичеладзе, Ю.К.Краснов и др. // Тепломассообмен ММФ. Конвективный теплообмен: Тезисы докладов. - Минск: ИТМО АН БССР, 1988. - С.83-125.

40. Самоорганизация вихревых структур при обтекании водой полусферической лунки / Г.И.Кикнадзе, Ю.К.Краснов, А.М.Подымако и ДР. // Доклады АН СССР. 1986. - Т.291, № 6. - С.1315-1318.

41. Кикнадзе Г.И., Краснов Ю.К. Эволюция смерчеобразныхтечений вязкой жидкости // Доклады АН СССР. 1986. - Т.290, № 6. С.1315-1319.

42. Теплообмен и гидродинамика в каналах сложной формы / Ю. И. Данилов, Б. В. Дзюбенко, Г. А. Дрейцер, J1. А. Ашмантас; Под. ред.

43. B.М. Иевлева. М.: Машиностроение, 1986. - 198 с.

44. Совершенствование конструкций теплообменников для тракторов и комбайнов / Е.В.Дубровский, В.П.Дунаев, А.И.Кузин, Н.И.Мартынова // Тракторы и сельхозмашины. 1985. - № 8.1. C.22-28.

45. Открытие № 242. Закономерность изменения теплоотдачи на стенках каналов с дискретной турбулизацией потока при вынужденной конвекции / Э.К.Калинин, Г.А.Дрейцер, С.А.Ярхо, Г.И.Воронин, Е.В.Дубровский ( СССР ). // Б.И. 1983. - № 351. С. 82.

46. Орлин А.С. 0 расчете на прочность деталей остова двигателей внутреннего сгорания // Известия ВУЗов. Машиностроение. 1968. - № 5. - С.18-21.

47. Богданов Б.Н. Экспериментальное исследование механических и температурных , напряжений в поршнях судовых дизелей // Тр. ЦНИДИ. 1972. - Вып.64. - С.7-12.

48. Иванов J1. А. Теплонапряженность и эксплуатационная надежность цилиндро-поршневой группы судового дизеля. Мурманск: Машиностроение, 1969. - 162 с.

49. Орлин А.С., Чайнов Н.Д., Мосин Ю.С. Температурные напряжения в днище головок цилиндров ДВС // Энергомашиностроение.-1972. № 1. - С.5-9.

50. Костин А.К. Сравнительная оценка теплонапряженности двигателей с наддувом. // Газотурбинный наддув двигателя внутреннего сгорания. М.: Машгиз, 1961. - С.27-29.

51. Гольнев B.C., Макаров В.М. Расчетные параметры окружающей среды для проектирования системы охлаждения тракторного двигателя // Тр. НАТИ. 1971. - ВЫП.21. - С.3-17.

52. Гончар Б.М. Численное моделирование рабочего процесса дизелей // Энергомашиностроение. 1968. - № 7. - С.34-35.

53. Гончар Б.М., Матвеев В.В. Методика . численного моделирования переходных процессов дизелей с газотурбинным наддувом // Тр. ЦНИДИ. 1975. - Вып.68. - С.3-26.

54. Павличенко A.M. Программы предварительного расчета и оптимизации рабочего процесса комбинированных двигателей на ЭЦВМ БЭСМ-4М. Николаев: Николаевский кораблестроительный институт, 1978. - 55 с.'

55. Селезнев Ю.В. Применение интегральной модели процессов при моделировании индикаторных диаграмм поршневых двигателей на ЭЦВМ // Известия ВУЗов. Машиностроение. 1982. - № 1. - С.92-96.

56. Математическое моделирование с помощью ЭЦВМ рабочего цикла двигателей внутреннего сгорания: Учебное пособие по курсу "Теория ДВС" / Под ред. А.Ф.Шеховцова. Харьков: Харьковский политехнический институт, 1974. - 122 с.

57. Стефановский Б.С. Теплонапряженность деталей быстроходных поршневых двигателей. М.: Машиностроение, 1978. - 128 с.

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

59. Петриченко P.M., Петриченко М.Р. Конвективный теплообменв поршневых машинах. -Л.: Машиностроение, 1979. 232 с.

60. Квасов Е.Е. Комплексный анализ рабочего процесса и температурного состояния цилиндро-поршневой группы дизеля: Автореф. дисс. на соиск. ученой степени канд. техн. наук: 05.04.02. л., 1983. - 16 С.

61. Петриченко М.Р. Разработка математической модели и исследование конвективного теплообмена в цилиндре четырехтактного дизеля с газтурбонаддувом: Автореф. дисс. на соиск. ученой степени канд. техн. наук: 05.04.02. Л., 1977. - 22 с.

62. Петриченко P.M., Квасов Е.Е. Формирование эпюры тепловой нагрузки зеркала цилиндра // Двигателестроение. 1981. - № 4. -С. 16-18.

63. Ли Ден Ун. Совместное моделирование на ЭВМ рабочего процесса в цилиндре и теплонапряженного состояния деталей цилиндро-поршневой группы дизеля // Двигателестроение. 1979. -№ 12. - С. 9-12.

64. Машинно-ориентированные методы расчета комбинированных двигателей/ Б.И.Иванченко, В.И.Каплан, К.Б.Цыреторов и др. М.: Машиностроение, 1978. - 168 с.

65. Зенкевич 0. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975. - 546 с.

66. Бенерджи П., Баттерфилд Р. Метод конечных элементов в прикладных науках: Пер. А.Ф.Зозовского и др./ Под ред. Р.В.Голедштейна. М.: Мир, 1984. - 494 с.

67. Оптимизация конструкций теплонапряженных деталей дизелей / В.В.Мирошников, Н.А.Иващенко, С.Н.Шелков и др. М.: Машиностроение, 1983. - 112 с.

68. Чайнов Н.Д. Заренбин В.Г., Иващенко Н. А. Тепломеханическая напряженность деталей двигателей. М. :

69. Машиностроение, 1977. 152 с.

70. Иващенко Н.А., Гаврилов М.Н. Применение трехмерных, двумерных конечных элементов для расчета температурных полей деталей ДВС // Тр. МВТУ. 1981. - № 351. - С.54-77.

71. Постнов В.А., Хархорума И.Я. Метод конечных элементов в расчете судовых конструкций. -Л.: Судостроение, 1974. 342 с.

72. Чайнов Н.Д., Иващенко Н.А. Методы расчетного определения температурных напряжений в крышках цилиндров двигателей внутреннего сгорания // Известия ВУЗов. Машиностроение. 1974.1. С.81-84.

73. Шабров Н.Н. Исследование двух- и трехмерного теплового и напряженно-деформированного состояния поршней форсированных дизелей с использованием метода конечных элементов: Автореф. дисс. на соиск. ученой степени канд. техн. наук: 05.04.02. Л., 1975. 19 с.

74. Орлов В.Б., Пиранер И.Л. Некоторые приемы повышения эффективности применения метода конечных элементов при расчете деталей ДВС // Двигателестроение. 1985. - №ю. - С.37-40, 63, 65.

75. Шабров Н.Н. Метод конечных элементов в расчетах деталей тепловых двигателей. Л.: Машиностроение, 1983. - 212 с.

76. Численное исследование трехмерного теплонапряженного состояния крышки цилиндра дизеля с использованием изопараметрических конечных элементов / Б.И.Богданов, К.Г.Мелещенко, В.Б.Орлов и др. // Двигателестроение. 1984. -№ 4. - С.5-8, 62, 63.

77. Петрухин Н.В. Рабочий процесс и тепловая напряженность цилиндро-поршневой группы двигателей с уменьшенным теплоотводом от рабочего тела: Дисс. на соиск. ученой степени канд. техн. наук:0504.02. М., 1988. - 189 С.

78. Основные направления в обеспечении теплового режима работы двигателей и агрегатов автомобилей / Е.Н. Зайченко, А.Н. Моисейчик, В.А. Петренко и др. // Тр. НАМИ. 1980. -Вып.180. - С.109-124.

79. Зайченко Е.Н., Клименков В.Б., Петренко В. А. Резервы экономии цветных металлов и антифриза // Тр. НАМИ. 1982. -Вып.187. - С.3-9.

80. Петренко В.А. Повышение эффективности системы охлаждения автомобильных двигателей: Дисс. на соиск. ученой степени канд. техн. наук: 05.04.02. М., 1983. - 192 С.

81. Нейман К. Кинетический анализ процесса сгорания в дизеле // Двигатели внутреннего сгорания ( Харьков ). 1938. -Вып.4. - С.242-257.

82. Иноземцев Н.В. Курс тепловых двигателей. М.: Оборонгиз, 1952. - 471 С.

83. Глаголев Н.М. Рабочие процессы двигателей внутреннего сгорания. Новый метод расчета. Киев - Москва: Машгиз, 1950. -480 с.

84. Толстое А.И. К теории рабочего процесса быстроходного двигателя с воспламенением от сжатия // Двигатели с воспламенением от сжатия: Материалы расширенного пленума комитета при ВНИТ0Э. -М. JI.: Машгиз, 1951. - С.56-98.

85. Альгибри М.С. Метод расчета и исследования нестационарных, объемных процессов смесеобразования и выгорания топлива в дизелях: Автореферат дисс. на соиск. ученой степени канд. техн. наук: 05.04.02. Л., 1983. - 16 с.

86. Чаромский А.Д. Рабочий процесс авиационного дизеля. М.: 0НТИ, 1935. - 92 с.

87. Разлейцев Н.Ф. Моделирование и оптимизация процесса сгорания в дизелях. Харьков: Вшца школа, 1980. - 169 с.

88. Вибе И.И. Новое о рабочем цикле двигателей . Москва -Свердловск: Машгиз, 1962. - 271 с.

89. Петриченко P.M., Ооновский В. В. Рабочие процессы поршневых машин. Л.: Машиностроение, 1972. - 168 с.г

90. Жуков В.П., Павличенко A.M. Исследование характеристик тепловыделения ДВС по нагрузочной характеристике с помощью методов нелинейного программирования // Тр. Николаевского политехнического института. 1976. - Вып.112. - С.50-56.

91. Теория двигателей внутреннего сгорания / Под ред. Н.Х.Дьяченко. Л.: Машиностроение, 1974. - 552 с.

92. Батраков Ю.М. Моделирование закона сгорания с помощью ЭВМ "Минск-22" // Решение инженерно-технических задач с помощью ЭВМ. -М.: НИИинформтяжмаш, 1973. С. 1-6.

93. Woschni G., Anisities F. Eine Method zur Vorschungsberechnung der Anderung des Brennverlauf*? mittelschnellaufenzaufender Dieselmotoren bei geanderten Betriebsbedingungen // MTZ. 1973. - № 4. - S.106-115.

94. Павличенко A.M., Жуков В.П. Моделирование индикаторного процесса дизелей: Учебное пособие. Николаев: Николаевский кораблестроительный институт, 1979. - 29 с.

95. Woschni G. Die Berechnung der Wandverluste und thermischen Belastung der Bauteile von Dieselmotoren // MTZ. -1970. № 12. - S.491-499.

96. Овсянников M.K., Давыдов Г.А. Тепловая напряженность судовых дизелей. Л.: Судостроение, 1975. - 260 с.

97. Семенов B.C. Теплонапряженность и долговечность цилиндро-поршневой группы судовых дизелей. М.: Транспорт,1977. 182 С.

98. Шеховцев А.Ф. Математическое моделирование теплопередачи в быстроходных дизелях. Харьков: Вища школа, 1978. - 152 с.

99. Лапшин В. И. Исследование тепловой напряженности цилиндро-поршневой группы судовых четырехтактных дизелей с газотурбинным наддувом: Автореферат дисс. на соиск. ученой степени канд. техн. наук: 05.04.02. Л., 1978. - 21 с.

100. Сазаев Ж.О. Особенности локального теплообмена в цилиндре многооборотного дизеля с наддувом: Автореферат дисс. на соиск. ученой степени канд. техн. наук: 05.04.02. Л., 1981. - 16 с.

101. Орлин А.С., Иващенко Н.А., Тимохин А.В. Тепловое и напряженно-деформированное состояние поршней среднеоборотного высокофорсированного дизеля // Тр. МВТУ. 1977. - № 257. -С.4-19.

102. Бондарев Г.Н. Исследование рабочего процесса быстроходного дизеля с разделенной камерой сгорания // Тр. МАИ. -1953. № 21. - С.77-144.

103. Либрович Б.Г., Брызгов Н.Н. Исследование предкамерного двигателя. М.- Л.: ОНТИ, 1937. - 197 с.

104. Погодин С. И. Рабочие процессы транспортных турбопоршневых двигателей. М.: Машиностроение, 1978. - 312 с.

105. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 1973. - 320 С.

106. Петриченко P.M. Физические основы внутрицилиндровых процессов в ДВС. Л.: Ленинградский университет, 1983. ~ 244 с.

107. Устинов А.Н., Чугунов А.С. Исследование механизма теплопередачи через поршневые кольца ДВС // Энергомашиностроение. -1975. № 3. - С.13-16.

108. Петриченко P.M. Теплопередача через поршневые кольца

109. Двигателестроение. 1979. - № 4. - С.8-ю.

110. Чернышев Г.Д., Хачиян А.С., Пикус В.И. Рабочий процесс и теплонапряженность автомобильных дизелей. М.: Машиностроение, 1986. - 216 с.

111. Бученков А.И. Исследование влияния форсированного двигателя по среднему эффективному давлению и средней скорости поршня на теплопередачу через поршневые кольца: Автореферат дисс. на соиск. ученой степени канд. техн. наук: 05.04.02. Л., 1983. -16 с.

112. Двигатели внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 1984. - Т.3: Конструирование и расчет на прочность поршневых и комбинированных двигателей / Под ред. А.С.Орлина, М.Г.Круглова. -384 с.

113. Иванова В.Н. Использование формулы Белоконя для расчета средней разности температур // Алгоритмизация расчета процессов и аппаратов химических производств, технологии переработки и транспорта нефти и газа на ЭВМ ( Киев ). 1979. - Вып.7. -С. 141-148.

114. Каневец Т.Е. Обобщенные методы расчета теплообменников. Киев: Наукова думка, 1979. - 351 с.

115. Белоконь Н.И. Теплопередача при переменных температурах // Тр. МНИ. 1940. - № 2. - С.271-281.

116. Петриченко P.M. Системы жидкостного охлаждения быстроходных двигателей внутреннего сгорания. JI.: Машиностроение, 1975. - 224 с.

117. Кутателадзе С.С,. Боришанский В.М. Справочник по теплопередаче. М.- Л.: ГЭИ, 1959. - 414 с.

118. Термодинамические свойства газов / М.П.Вукалович, В.А.Кириллин, С.А.Ремизов и др. М.: Машиностроение, 1953.376 С.

119. Рожанский Г.С. Судовые двигатели внутреннего сгорания. -JI. : Судостроение, 1969. 423 с.

120. Шенк X. Теория инженерного эксперимента. М.: Мир, 1972. - 381 С.

121. Кассандрова О.Н., Лебедев В .В. Обработка результатов наблюдений. М.: Наука, 1970. - 104 с.

122. Преображенский В. П. Теплотехнические измерения и приборы. М.: Энергия, 1978. - 703 с.

123. Воронин Г.И., Дубровский Е.В. Термометр сопротивления для измерения среднеинтегральных температур в мерном сечении // Энергомашиностроение. 1973. - № 1. - С.29-31.

124. Интенсификация теплообмена / Ю.В. Вилемас, Г.И. Воронин, Б.В. Дзюбенко и др.; Под ред. А.А. Жукаускаса, Э.К. Калинина. -Вильнюс: Мокслас, 1988. 185 с.

125. Тракторные дизели: Справочник / Б.А.Взоров, А.В.Адамович, А.Г.Арабян и др.; Под ред. Б.А.Взорова. М. Машиностроение, 1981. - 535 с.1. УТВЕРЖДАЮм. Н.Э.Бауманаор по науке1. Мусьяков М. П.1993г1Г1. АКТ

126. В результате реализации комплекса программ улучшено качество и сокращены сроки НИР и ОКР по совершенствованию системы охлаждения танкового двигателя.1. От НАТМ1. От МГТУ1. На1. Зав. кафедрой Э2ащенко Н.А1. Зав1. Аспирант1. Г.;//.*'». Систейкина Е