ВЛИЯНИЕ ПОПЕРЕЧНОГО ПРОФИЛИРОВАНИЯ ВПУСКНЫХ И ВЫПУСКНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ ПОРШНЕВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ НА ТЕПЛОМЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОТОКОВ

Основные задачи экспериментальных исследований тепломеханических процессов во впускных и выпускных системах поршневых двигателей внутреннего сгорания состоят в оценке влияния конфигурации трубопроводов на интенсивность локальной теплоотдачи в них, а также в разработке способов ее оптимизации. Данные об интенсивности локальной теплоотдачи необходимы для расчета величины подогрева воздуха (в процессе впуска), охлаждения отработавших газов (в процессе выпуска) и определения термических напряжений в деталях и узлах газовоздушных трактов. В данной статье представлены результаты экспериментального исследования мгновенной локальной теплоотдачи во впускных и выпускных трубопроводах разной конфигурации для поршневых ДВС. Установлено, что поперечное профилирование впускных и выпускных трубопроводов приводит к снижению интенсивности локальной теплоотдачи на величину до 30 % в зависимости от режима работы поршневого двигателя.

поршневые двигатели внутреннего сгорания, процессы газообмена, впускной и выпускной трубопроводы, поперечное профилирование, локальная теплоотдача, совершенствование процессов

1. Валуева Е.П. Особенности процесса конвективного теплообмена при пульсирующем турбулентном течении газа в трубе / Е.П. Валуева, А.А. Кулик // Теплоэнергетика. 2006. № 5. С. 50-55.

2. Краев В.М. Проблемы расчета переходных процессов в при турбулентном течении в каналах электроустановок ЛА / В.М. Краев, Д.С. Янышев // Труды МАИ. 2010. № 37. С. 3-15.

3. Liao N. S. On the convective heat transfer in pulsating turbulent pipe flow / N. S. Liao, C. C. Wang // 1st World Conf. - Exp. Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics. 1988. Р. 536-542.

4. Совершенствование процессов в газовоздушных трактах поршневых двигателей внутреннего сгорания: монография / Б.П. Жилкин [и др.]; под общ. ред. Ю.М. Бродова. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2015. 228 с.

5. Пат. 81338 РФ. G01P 5/12. Термоанемометр постоянной температуры / Плохов С.Н., Плотников Л.В., Жилкин Б.П. Заяв. 2008135775/22 от 03.09.2008; опубл. 10.03.2009. Бюл. № 7.

6. Хинце И. О. Турбулентность. М.: Физматгиз, 1963. 680 с.

7. Повх И.Л. Аэродинамический эксперимент в машиностроении. Изд. 3-е, доп. и исправл. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1974. 480 с.

8. Брэдшоу П. Введение в турбулентность и ее измерение. М., 1974. 282 с.

9. Фреймут П. Теория регулирования с обратной связью для термоанемометров постоянной температуры / П. Фреймут // Приборы для научных исследований. 1967. № 5. С. 98-105.

10. Драганов Б.Х. Конструирование впускных и выпускных каналов двигателей внутреннего сгорания / Б.Х. Драганов, М.Г. Круглов, В.С. Обухова. Киев: Вища шк. Головное изд-во, 1987. 175 с.

11. Вихерт М.М. Конструирование впускных систем быстроходных дизелей / М.М. Вихерт, Ю.Г. Грудский. М.: Машиностроение, 1982. 151 с.

12. Plotnikov L.V. The influence of cross-profiling of inlet and exhaust pipes on the gas exchange processes in piston engines / L.V. Plotnikov, B.P. Zhilkin, Y.M. Brodov // Procedia Engineering, 2016. Vol. 150. pp. 111-116.

13. Плотников Л.В. Экспериментальное исследование и совершенствование процессов газообмена поршневых и комбинированных ДВС в условиях газодинамической нестационарности / Л.В. Плотников, Б.П. Жилкин, Ю.М. Бродов // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2015. № 12 (669). С. 35-44.

14. Increasing Reliability of Gas-Air Systems of Piston and Combined Internal Combustion Engines by Improving Thermal and Mechanic Flow Characteristics / Y. M. Brodov, N. I. Grigoryev, B. P. Zhilkin, L. V. Plotnikov, D. S. Shestakov // Thermal Engineering, 2015. Vol. 62, № 14. pp. 1038-1042.