Сравнительный анализ моделей теплообмена в цилиндре стационарного газового двигателя 11ГД100М

Исследован и математически смоделирован процесс теплообмена в цилиндре стационарного газового двигателя с форкамерно-факельным зажиганием обедненных топливно-воздушных смесей и качественным регулированием мощности. При исследовании теплообмена в цилиндре газового двигателя проанализированы составляющие внутреннего теплового баланса, которые определены по результатам экспериментальных исследований. Показано, что теплообмен в цилиндре двигателя 11ГД100М имеет отличительные особенности по сравнению с известными бензиновыми, газовыми и дизельными двигателями. Выполнен анализ температурного состояния деталей камеры сгорания двигателя 11ГД100М. По результатам экспериментальных данных получены эмпирические зависимости средней температуры стенки цилиндра от геометрических и режимных параметров. Проанализированы известные эмпирические и полуэмпирические модели определения коэффициента теплоотдачи. По результатам анализа внутреннего теплового баланса обоснован выбор модели теплообмена для использования в газовом двигателе 11ГД100М. Показано, что для расчета теплоотдачи в исследуемом двигателе наибольшую точность обеспечивает использование математических моделей В. Аннанда и Г.Б. Розенблита.
Ключевые слова: газовый двигатель, форкамерно-факель¬ное зажигание, внутренний тепловой баланс, температура стенки, теплообмен, коэффициент теплоотдачи.
Ил. 5. Табл. 4. Библиогр.: 13 назв.

Год издания: 
2014
Номер: 
5
УДК: 
621.433
С. 24–31., Іл. 5. Табл. 4. Бібліогр.: 13 назв.
Литература: 

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.

Транслитерированый список литературы: 

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.

Полнотекстовый документSize
2014-5-3.pdf509.05 KB