— являются основой мирового парка авиации общего назначения. Как
правило, в настоящее время в авиации используются поршневые дви-
гатели с классической схемой кривошипно-шатунного механизма, ис-
кровым зажиганием, имеющие воздушное или комбинированное охла-
ждение цилиндров [1]. Помимо двигателей с воспламенением от элек-
трической искры при увеличении времени беспосадочных перелетов
перспективным становится также использование дизелей.
Следует отметить, что при создании новых авиационных порш-
невых двигателей (АПД) приходится сталкиваться с определенны-
ми трудностями, обусловленными, прежде всего, консервативностью
авиационной промышленности. Невосполнимые потери при отказе
авиационной техники ведут к значительному ужесточению и удоро-
жанию процесса сертификации новых двигателей.
Вместе с тем отсутствие строгих требований по экологическим
показателям авиационных поршневых двигателей, обусловленное тем,
что общий выброс вредных веществ при работе АПД, во-первых, несу-
щественен по сравнению с газотурбинными двигателями, а во-вторых,
происходитвдали отнаселенных пунктов, приводитк тому, что на пер-
вое место выходяттребования снижения затратна топливо и обслу-
живание двигателя, т.е. необходимость повышения его эффективных
показателей.
В свою очередь, повышение эффективных характеристик двигателя
приводит к росту максимальных давлений и температур цикла, а сле-
довательно, тепловых и механических нагрузок на детали цилиндро-
поршневой группы [2]. В связи с этим одним из направлений совер-
шенствования АПД при изготовлении высоконагруженных деталей ка-
меры сгорания является применение перспективных материалов, в том
числе композиционных. Указанные обстоятельства обусловливают не-
обходимость детального изучения особенностей внутрицилиндровых
процессов в АПД, в том числе с использованием современных методов
математического моделирования.
Математическая модель.
В работах [2–4] достаточно подробно
описана математическая модель нестационарных процессов переноса
количества движения, энергии, массы и концентрации реагирующих
веществ.
Обобщенное уравнение переноса можно представить следующим
образом [5]:
∂
∂τ
(
ρ
Φ) +
div
ρW
Φ =
div
(Γ
Φ
grad
Φ) +
S
Φ
,
(1)
где
Φ
— одна из зависимых переменных;
W
— вектор скорости газа;
ρ
—
плотность газа;
Γ
Φ
— обобщенный коэффициентпереноса (диффузии,
82 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2013. № 4
