Оптические и терморадиационные характеристики теплоизолированных стенок и элементов камеры сгорания быстроходных дизелей



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

  1. 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.
  2. Кавтарадзе Р.З. Локальный теплообмен в поршневых двигателях: Учебное пособие для вузов. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. - С. 592.
  3. Абраимов Н.И. Высокотемпературные материалы и покрытия для газовых турбин. М. Машиностроение. 1993. -336 с.
  4. Поклад В. А. и др. Патент № 2007146968, 2007.
  5. 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.
  6. Мерзликин В.Г., Товстоног В.А., Гутиеррес Охеда М. Теплоизолирующее покрытие. Патент РФ № 2 323 357, 2006 г.
  7. Siegel. R. Internal Radiation Effects in Zirconia Thermal Barrier Coatings, AIAA J. Thermophysics Heat Trans. 1996. - Vol. 10, no. 4, p. 707-709.
  8. 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.
  9. 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.
  10. 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

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Максимов Ю.В., Мерзликин В.Г., Сидоров О.В., Бекаев А.А., Сутугин В.Г., 2010

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».