2 / 12
экспериментального изучения распределения плотностей нестацио-
нарного теплового потока по поверхностям камеры сгорания [1, 2].
Для измерения периодически изменяющихся плотностей теплового
потока на поверхностях поршней, клапанов, головок и гильз цилин-
дров с успехом использовались поверхностные термопары и платино-
вые термометры сопротивления [3, 4]. Измеренные с помощью этих
термоприемников колебания температуры поверхности раскладыва-
ются в ряд Фурье на гармонические составляющие, для каждой гар-
моники находится соответствующая ей гармоническая составляющая
плотности теплового потока на поверхности тела в предположении
одномерного распространения теплоты в полубесконечном простран-
стве, а затем суммируются составляющие плотности теплового потока.
Таким образом оцениваются колебания плотности теплового потока в
месте установки термоприемника, но для оценки постоянной соста-
вляющей плотности теплового потока необходимы дополнительные
измерения. В работах А.К. Костина, Г.Б. Розенблита, G. Woschni и
других, анализ которых приведен в [4], для нахождения нулевой ли-
нии использовался искусственный прием — определение момента
равенства средней термодинамической температуры рабочего тела
в цилиндре и температуры поверхности термоприемника. Средняя
термодинамическая температура рабочего тела находилась путем об-
работки индикаторных диаграмм. Условность описанного приема
очевидна. Во-первых, в рабочем теле наблюдается явная неоднород-
ность температурного поля по пространству камеры сгорания в любой
момент времени. Во-вторых следует учитывать, что в камере сгора-
ния имеет место сложный радиационно-конвективный теплообмен.
В-третьих, индикаторная диаграмма регистрируется и обрабатывается
с определенными погрешностями, которые скажутся на погрешности
оценки нулевой линии плотности теплового потока и постоянной его
составляющей. Кроме того, равенство температуры газа и поверхности
имеет место в зоне слабого изменения этих температур, что приводит
к большим временн ´ым погрешностям в оценке момента равенства ну-
лю плотности теплового потока и оценки постоянной составляющей.
Одновременно с пульсациями температуры поверхности термоприем-
ника (поверхностной термопары) требуется измерение температуры
на глубине стенки, где отсутствуют колебания температуры (не про-
никают температурные волны), что градиентным методом давало
возможность оценить величину среднего за цикл теплового потока
(постоянную составляющую плотности теплового потока). Однако
использование градиентного метода связано с проблемой надежной
оценки координат спаев стационарных термопар и обеспечением од-
номерности теплового потока в месте измерения.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2016. № 1 69