THE INFLUENCE OF CROSS-PROFILING OF THE INTAKE AND EXHAUST PIPES OF PISTON ENGINES ON THERMAL AND MECHANIC FLOW
https://doi.org/10.30724/1998-9903-2017-19-1-2-119-126
Abstract
The main tasks of experimental research of thermal and mechanic processes in the intake and exhaust systems of piston internal combustion engines are to assess the impact of the configuration of pipes on the intensity of local heat transfer and the development of ways of its optimization. Data about intensity of the local heat transfer are the basis for determination of heating of the air (at intake), cooling exhaust gas (at exhaust), calculation of thermal stresses in the nodes and details of intake and exhaust systems. Results of experimental investigation of the instantaneous local heat transfer in the intake and exhaust pipes of different configurations for piston internal combustion engines are presented in this article. It is established that the cross profiling of the intake and exhaust pipes of piston engines leads to a de-crease in the local heat transfer intensity in the range of 5 to 20 % depending on the crankshaft speed.
About the Authors
L. V. Plotnikov
«Ural Federal University named after the first President of Russia B.N. Yeltsin» (UrFU)
Russian Federation
Russian Federation
B. P. Zhilkin
«Ural Federal University named after the first President of Russia B.N. Yeltsin» (UrFU)
Russian Federation
Russian Federation
Y. M. Brodov
«Ural Federal University named after the first President of Russia B.N. Yeltsin» (UrFU)
Russian Federation
Russian Federation
References
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.
Review
For citations:
Plotnikov L.V., Zhilkin B.P., Brodov Y.M. THE INFLUENCE OF CROSS-PROFILING OF THE INTAKE AND EXHAUST PIPES OF PISTON ENGINES ON THERMAL AND MECHANIC FLOW. Power engineering: research, equipment, technology. 2017;19(1-2):119-126. (In Russ.) https://doi.org/10.30724/1998-9903-2017-19-1-2-119-126
Views:
381
Email this article 