Отправить статью по E-mail Оптические и терморадиационные характеристики теплоизолированных стенок и элементов камеры сгорания быстроходных дизелей
- Авторы: Максимов ЮВ1, Мерзликин ВГ1, Сидоров ОВ1, Бекаев АА1, Сутугин ВГ2
-
Учреждения:
- МГТУ «МАМИ»
- ФГУП ЦНИРТИ им. академика А.И. Берга
- Выпуск: Том 4, № 2 (2010)
- Страницы: 130-135
- Раздел: Статьи
- URL: https://ogarev-online.ru/2074-0530/article/view/69682
- DOI: https://doi.org/10.17816/2074-0530-69682
- ID: 69682
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Предметом данного исследования является анализ влияния оптических и терморадиационных характеристик на нестационарные (стационарные) температурные распределения в полупрозрачных (ПТИП) или непрозрачных (ТИП) теплоизолирующих покрытиях для терморегулирования и контроля температуры стенок и элементов камеры сгорания быстроходных дизелей. Разработанная авторами методология физического и математического моделирования процессов лучистого теплопереноса была использована для вычисления оптимального баланса оптических и терморадиационных характеристик покрытий как селективно поглощающих и рассеивающих материалов с различными пропускательными, отражательными и испускательными способностями в зависимости от диапазона длин волн облучающих или излучающих потоков тепла. В статье представлено математическое моделирование оптимального баланса улучшенных оптических (коэффициенты пропускания, отражения, поглощения или показатели поглощения, рассеяния) и терморадиационных (коэффициенты испускания, излучения) характеристик. Рассмотрен эффект подповерхностного объемного нагрева, который при своем проявлении способствует снижению поверхностного перегрева покрытий камеры сгорания. Были получены численным способом нестационарные температурные распределения для полупрозрачных покрытий, защищающих металлическую подложку (стенку камеры сгорания) с различным отражением лучистого потока пропущенного этим теплоизолирующим полупрозрачным покрытием. Было показано уменьшение температуры поверхности полупрозрачного ПТИП в сравнении с температурой непрозрачного покрытия. Предлагаются способы улучшения тепловой изоляции камеры сгорания двигателей внутреннего сгорания с использованием теплоизолирующих покрытий с высоким объемным отражением rλ > 60-80% для тепловой защиты от интенсивного излучения раскаленных частиц сажи (λ ~ 0.7-2 мкм) и большой излучательной способностью ελ > 80-90 % (λ >4 - 5 мкм) для противодействия нагреву конвективными потоками тепла внутри КС дизеля.
Об авторах
Ю В Максимов
МГТУ «МАМИ»
Email: (495) 223-05-23 * 1327
д.т.н. проф; МГТУ «МАМИ»
В Г Мерзликин
МГТУ «МАМИ»
Email: (495) 223-05-23 * 1327
к.т.н. доц; МГТУ «МАМИ»
О В Сидоров
МГТУ «МАМИ»
Email: (495) 223-05-23 * 1327
к.ф.-м.н. доц; МГТУ «МАМИ»
А А Бекаев
МГТУ «МАМИ»
Email: (495) 223-05-23 * 1327
к.т.н; МГТУ «МАМИ»
В Г Сутугин
ФГУП ЦНИРТИ им. академика А.И. Берга
Email: (495) 223-05-23 * 1327
к.т.н. с.н.с; ФГУП ЦНИРТИ им. академика А.И. Берга
Список литературы
- Rakopoulos C.D., Giakoumis E.G. Diesel Engine Transient Operation. Principles of Operation and Simulation Analysis. e-ISBN 978-1-84882-375-4. Springer-Verlag London Limited. 2009. - 390 p.p.
- Кавтарадзе Р.З. Локальный теплообмен в поршневых двигателях: Учебное пособие для вузов. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. - С. 592.
- Абраимов Н.И. Высокотемпературные материалы и покрытия для газовых турбин. М. Машиностроение. 1993. -336 с.
- Поклад В. А. и др. Патент № 2007146968, 2007.
- Мерзликин В.Г., Гутиеррес Охеда М., Безделкин В.В., Сидоров О.В., Сутугин В.Г. Полупрозрачная теплоизоляция для адиабатного дизеля (Новая концепция). Москва. Журнал автомобильная промышленность, № 7, стр. 34-36, 2007.
- Мерзликин В.Г., Товстоног В.А., Гутиеррес Охеда М. Теплоизолирующее покрытие. Патент РФ № 2 323 357, 2006 г.
- Siegel. R. Internal Radiation Effects in Zirconia Thermal Barrier Coatings, AIAA J. Thermophysics Heat Trans. 1996. - Vol. 10, no. 4, p. 707-709.
- Manara J., Arduini-Schuster M., Rätzer-Scheibe H.-J. and Schulz U. Infrared-optical properties and heat transfer coefficients of semitransparent thermal barrier coatings. Surface and Coatings Technology <http://www.sciencedirect.com/science/journal/02578972>. 2009.- Vol. 203, Issue 8 <http://www.sciencedirect.com/science?_ob=PublicationURL&_tockey=%23TOC%235544%232009%23997969991%23771077%23FLA%23&_cdi=5544&_pubType=J&view=c&_auth=y&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=d3bb50152f1634886ad117c4d072be97>, 15 January, p. 1059-1068.
- Товстоног В.А., Мерзликин В.Г., Мосолов Ф.Ф. Постановка и решение задачи радиационно-кондуктивного теплообмена в многослойных рассеивающих средах. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. "Машиностроение». 2008, №2, с. 12- 27.
- Merzlikin V.G., Sidorov O.V., Cheranev S.V., Rettberg R. Development of principles and methods of estimation of thermal condition of semitransparent coatings in complex heat exchange combustion chambers for low-heat-rejection diesel engines. FISITA World Automotive Budapest, 30 May - 4 June 2010. Book of Abstracts, 2010. P.198. Congress CD-ROM, paper № F2010-C081, p.p. 8.
Дополнительные файлы
