Порівняльний аналіз моделей теплообміну в циліндрі стаціонарного газового двигуна 11ГД100М

Досліджено та математично змодельовано процес теплообміну в циліндрі стаціонарного газового двигуна з форкамерно-факельним запалюванням збіднених паливоповітряних сумішей та якісним регулюванням потужності. При дослід¬женні теплообміну в циліндрі газового двигуна проаналі-зовано складники внутрішнього теплового балансу, визначені за результатами експериментальних досліджень. Показано, що теплообмін у циліндрі двигуна 11ГД100М має від¬мінні риси порівняно з відомими бензиновими, газовими та дизельними двигунами. Виконано аналіз температурного стану деталей камери згоряння двигуна 11ГД100М. За результатами експериментальних даних отримано емпіричні залежності середньої температури стінки циліндра від геометричних та режимних параметрів. Проаналізовано відомі емпіричні і напівемпіричні моделі визначення коефіцієнта тепловіддачі. За результатами аналізу внутрішнього теплового балансу обґрунтовано вибір моделі теплообміну для використання в газовому двигуні 11ГД100М. Показано, що для розрахунку тепловіддачі в досліджуваному двигуні найбільшу точність забезпечує використання математичних моделей В. Аннанда та Г.Б. Розенбліта.
Ключові слова: газовий двигун, форкамерно-факельне запалювання, внутрішній тепловий баланс, температура стінки, теплообмін, коефіцієнт тепловіддачі.

Рік видання: 
2014
Номер: 
5
УДК: 
621.433
С. 24–31., Іл. 5. Табл. 4. Бібліогр.: 13 назв.
Література: 

1. Кабанов А.Н. Выбор методики расчета процесса теплоотдачи в газовом двигателе с искровым зажиганием // Автомоб. транспорт. — 2012. — Вып. 30. — С. 96—102.
2. Гайворонский А.И., Кавтарадзе Р.З. Расчет теплообмена в камере сгорания быстроходного газового двигателя // Транспорт на альтернативном топливе. — 2008. — № 5. —С. 30—31.
3. Ивановский В.Г., Варбанец Р.А. Моделирование и анализ рабочего процесса в системе параметрической диагностики судовых дизелей D4.0H // Наук. вісник ХДМІ. — 2010. — № 1. —С. 189—197.
4. Ali Sanli et al., “The influence of engine speed and load on the heat transfer between gases and in-cylinder walls at fired and motored conditions of an IDI diesel engine”, Appl. Therm. Eng., no. 28, pp. 1395—1404, 2008.
5. Кавтарадзе Р.З. Локальный теплообмен в поршневых двигателях: учеб. пособие. — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. — 592 с.
6. M. Lounici et al., “Investigation on heat transfer evaluation for a more efficient two-zone combustion model in the case of natural gas SI engines”, Appl. Therm. Eng., no. 31, pp. 319—328, 2011.
7. Пильов В.О. Автоматизоване проектування поршнів швидкохідних дизелів із заданим рівнем тривалості міцності: монографія. — Харків: НТУ “ХПІ”, 2001. — 332 с.
8. Гоц А.Н., Прыгунов М.П., Французов И.В. Разработка моделей при исследовании теплового состояния головки цилиндра дизеля воздушного охлаждения // Матер. V-ї всеукр. наук.-техн. конф. “Суч. пробл. двигунобуд.: стан, ідеї, рішення”. — Первомайськ, 2223 травня 2013. — С. 59—65.
9. Розенблит Г.Б. Теплопередача в дизелях. — М.: Машиностроение, 1977. — 216 с.
10. Двигатели внутреннего сгорания: теория поршневых и комбинированных двигателей: учеб. для вузов \ Д.Н. Вырубов, Н.А. Иващенко, В.И. Ивин и др. — 4-е изд. — М.: Машиностроение, 1983. — 372 с.
11. Генкин К.И., Аксенов Д.Т., Струнге Б.Н. Газовые двигатели ГД100 и агрегаты на их базе. — Л.: Недра, 1970. — 328 с.
12. Генкин К.И. Газовые двигатели. — М.: Машиностроение, 1977. — 196 с.
13. Тепловозные двигатели внутреннего сгорания: учеб. для вузов / А.Э. Симсон, А.З. Хомич, А.А. Куриц и др. — 2-е изд. — М.: Транспорт, 1987. — 536 с.

Список літератури у транслітерації: 

1. Kabanov A.N. Vybor metodiki rascheta prot͡sessa teplootdachi v gazovom dvigatele s iskrovym zazhiganiem // Avtomob. transport. – 2012. – Vyp. 30. – S. 96–102.
2. Gaĭvoronskiĭ A.I., Kavtaradze R.Z. Raschet teploobmena v kamere sgoranii͡a bystrokhodnogo gazovogo dvigateli͡a // Transport na al'ternativnom toplive. – 2008. – # 5. –S. 30–31.
3. Ivanovskiĭ V.G., Varbanet͡s R.A. Modelirovanie i analiz rabochego prot͡sessa v sisteme parametricheskoĭ diagnostiki sudovykh dizeleĭ D4.0H // Naukoviĭ vіsnik KhDMІ. – 2010. – #1. –S. 189–197.
4. Ali Sanli et al., “The influence of engine speed and load on the heat transfer between gases and in-cylinder walls at fired and motored conditions of an IDI diesel engine”, Appl. Therm. Eng., no. 28, pp. 1395–1404, 2008.
5. Ivanovskiĭ V.G., Varbanet͡s R.A. Modelirovanie i analiz rabochego prot͡sessa v sisteme parametricheskoĭ diagnostiki sudovykh dizeleĭ D4.0H // Naukoviĭ vіsnik KhDMІ. –2010. –#1. –S.
6. M. Lounici et al., “Investigation on heat transfer evaluation for a more efficient two-zone combustion model in the case of natural gas SI engines”, Appl. Therm. Eng., no. 31, pp. 319–328, 2011.
7. Pyl′ov V.O. Avtomatyzovane proektuvanni͡a porshniv shvydkokhidnykh dyzeliv iz zadanym rivnem tryvalosti mit͡snosti: monohrafii͡a. – Kharkiv: NTU “KhPI”, 2001. – 332 s.
8. Got͡s A.N., Prygunov M.P., Frant͡suzov I.V. Razrabotka modeleĭ pri issledovanii teplovogo sostoi͡anii͡a golovki t͡silindra dizeli͡a vozdushnogo okhlazhdenii͡a // Mater. V-ї vseukr. nauk.-tekhn. konf. “Such. probl. dvyhunobud.: stan, ideï, rishenni͡a”. – Pervomaĭs′k, 22-23 travni͡a 2013. – S. 59–65.
9. Rozenblit G.B. Teploperedacha v dizeli͡akh. – M.: Mashinostroenie, 1977. – 216 s.
10. Dvigateli vnutrennego sgoranii͡a: teorii͡a porshnevykh i kombinirovannykh dvigateleĭ: ucheb. dli͡a vuzov \ D.N. Vyrubov, N.A. Ivashchenko, V.I. Ivin i dr. – 4-e izd. – M.: Mashinostroenie, 1983. – 372 s.
11. Genkin K.I., Aksenov D.T., Strunge B.N. Gazovye dvigateli GD100 i agregaty na ikh baze. – L.: Nedra, 1970. – 328 s.
12. Genkin K.I. Gazovye dvigateli. – M.: Mashinostroenie, 1977. – 196 s.
13. Teplovoznye dvigateli vnutrennego sgoranii͡a: ucheb. dli͡a vuzov / A.Ė. Simson, A.Z. Khomich, A.A. Kurit͡s i dr. – 2-e izd. – M.: Transport, 1987. – 536 s.

Текст статтіРозмір
2014-5-3.pdf509.05 КБ