Рис. 8. Коэффициент теплоотдачи вхарактерных точках I, II, III (см. рис. 4) на
поверхности огневого днища поршня авиационного двигателя
Значения нестационарныхкоэффициента теплоотдачи и темпе-
ратуры газа за пограничным слоем, полученные с помощью 3D-
моделирования с использованием CFD-кода FIRE, могут быть успеш-
но применены в качестве термическихграничныхусловий для расчета
теплонапряженного состояния поршня, а также другихдеталей, обра-
зующихКС (гильза, крышка цилиндра, клапаны). Как известно, расчет
теплонапряженного состояния деталей двигателя обычно проводит-
ся с помощью коммерческихпрограммныхкомплексов, основанных
на методе конечныхэлементов, такихкак NASTRAN, ABAQUS или
ANSYS. Следует подчеркнуть, что термические граничные условия
для текущего значений времени (угла п.к.в.), полученные в настоя-
щей работе с помощью программного комплекса FIRE, применимы к
фиксированной трехмерной конечно-элементной сетке.
При этом наложение граничныхусловий в расчетной ячейке (в
контрольном объеме), расположенной в объеме цилиндра и лежащей
на поверхности детали (поршня), осуществить несложно, так как раз-
решение контрольно-объемной сетки [12] обычно выше, чем конечно-
элементной, что обусловлено спецификой решаемыхзадач для газа и
для твердого тела.
Заключение.
Моделирование локального теплообмена и опре-
деление термическихграничныхусловий со стороны рабочего те-
ла, необходимыхдля решения краевыхзадач теплопроводности и
напряженно-деформированного состояния основныхдеталей, образу-
ющихКС авиационного поршневого двигателя, целесообразно прово-
дить с применением 3D-CFD-кодов.
Применение системы уравнений трехмерного нестационарного пе-
реноса в форме Рейнольдса в совокупности современных, хорошо
апробированныхмоделей турбулентности и турбулентного сгорания
обеспечивает возможность учета реальной и специфичной конструк-
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2010. № 1 33
