m
ц
= 0
,
034483
г,
ϕ
о.з
= 23
◦
угла п.к.в. При расчете в качестве харак-
терного масштаба длины
l
используется половина высоты подъема
впускного клапана,
l
=
h
кл
/
2 = 0
,
006
м. Кинетическая энергия турбу-
лентности определяется как
k
=
3
2
(
u
)
2
, где
u
= 0
,
5
c
m
— пульсация
скорости потока, (
c
m
=
Sn/
30
— средняя скорость поршня). При этом
начальное значение кинетической энергии турбулентности составляет
k
= 50
,
46
м
2
/с
2
. Начальные условия (температура и давление рабо-
чего тела в цилиндре, интенсивность вихревого движения заряда),
а также граничные условия (температуры на тепловоспринимающих
поверхностях поршня, гильзы и головки цилиндра) для расчета в FIRE
задавались по результатам предварительныхрасчетов с применением
0-мерной модели рабочего процесса.
Результаты моделирования нестационарного теплообмена в
КС
. В результате численного решения уравнений переноса в форме
Рейнольдса (в совокупности с моделями турбулентности и сгорания)
получены значения локальныхнестационарныхпараметров рабочего
тела в КС. Изменения локальныхскоростей и температур в объеме КС
приводят к изменению толщин динамического и теплового погранич-
ныхслоев. Текущие значения этихтолщин и значения параметров за
пограничным слоем определят значения локальныхтепловыхпотоков,
а также коэффициентов теплоотдачи на поверхностяхосновныхдета-
лей (поршень, гильза, головка цилиндра, клапаны), образующихКС.
В настоящей работе особое внимание уделяется определению тепло-
выхнагрузок на тепловоспринимающей поверхности огневого днища
Рис. 4. Характерные сечения
(
1, 2, 3
) вобъеме цилиндра
и характерные точки (I, II,
III) на поверхности огневого
днища поршня авиационного
двигателя
поршня, имеющего специфичную кон-
струкцию (см. рис. 1). Эти значения ис-
пользуются в качестве термическихгра-
ничныхусловий при расчете теплона-
пряженного состояния поршня.
На рис. 4 приведены характерные се-
чения цилиндра двигателя, а также ха-
рактерные точки на поверхности огне-
вого днища поршня, наиболее интерес-
ные с точки зрения внутрицилиндровой
гидродинамики и теплообмена: диаме-
тральное сечение цилиндра в плоскости,
проходящей по оси поршневого пальца,
которое не затрагивает объем над выточ-
ками; диаметральное сечение цилиндра
в плоскости, проходящей над выточками
впускного и выпускного клапана; сече-
ние цилиндра в плоскости, проходящей
30 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2010. № 1
