Введение
1. Методы исследования локального периодического теплообмена в поршневых двигателях 14
1.1. Роль и значение моделирования процессов теплообмена при доводке существующих и проектировании поршневых двигателей 14
1.2. Математическое моделирование процессов локального теплообмена на основе теории пограничного слоя 15
1.2 1. Методы моделирования конвективного теплообмена... 16
1.2.2. Методы моделирования радиационного теплообмена... 25
1.3. Задание граничных условий теплообмена при определении теплового состояния деталей поршневого двигателя 31
1.4. Экспериментальные методы исследования локального нестационарного теплообмена в поршневых двигателях 34
1.4.1. Оптические методы исследования 34
1.4.2. Экспериментальные методы исследования сложного теплообмена 37
1.4.3. Экспериментальные методы исследования лучистого тепл ообмена 43
1.5. Особенности процесса периодического теплообмена в цилиндрах поршневых двигателей 44
2. Математическое моделирование процессов периодических тепловых воздействий на детали камеры сгорания поршневого двигателя .. 52
2.1. Разработка алгоритма и программы расчёта локального неста-ционарного теплообмена в поршневых двигателях 52
2.1.1. Определение теплофизических свойств рабочего тела.. 52
2.1.2. Расчёт процесса тепловыделения в камере сгорания дизеля 53
2.1.3. Рабочее тело как излучающая и поглощающая тепловую энергию среда 63
2.1.4. Математическая модель сложного теплообмена в камере сгорания дизеля 68
2.1.5. Определение скорости перетекания в полуразделённой камере сгорания 73
2.1.6. Обобщённое интегральное соотношение гидродинамического пограничного слоя 79
2.1.7. Обобщённое интегральное соотношение теплового по граничного слоя 86
2.2. Исследование взаимосвязи между процессами тепловыделения и теплообмена в камере сгорания поршневых двигателей .. 95
2.3. Выводы к главе 2 101
3. Исследование фазовых сдвигов между тепловым потоком и разностью температур рабочего тела и поверхности в периодических процессах теплообмена в поршневых двигателях . 102
3.1. Моделирование фазовых сдвигов при сжатии-расширении в случае малых амплитуд колебаний параметров рабочего тела в цилиндрах поршневых двигателей 102
3.1.1. Использование метода разделения переменных Фурье. Однородные граничные условия 102
3.1.2. Использование метода разделения переменных Фурье. Неоднородные граничные условия 106
3.1.3. Использование метода интегрального преобразования Лапласа 108
3.1.4. Сравнение решений уравнения энергии в случае действительного и комплексного представлений изменения давления в цилиндре 113
3.1.5. Решение уравнения энергии для пограничного слоя 117
3.2. Моделирование фазовых сдвигов в случае произвольных изменений параметров рабочего тела в цилиндрах поршневых двигателей 119
3.3. Использование комплексных значений коэффициента теплоотдачи в практике расчётов периодического теплообмена в камерах сгорания поршневых двигателей 123
3.4. Влияние частоты процесса и рода рабочего тела на величину фазового сдвига 125
3.5. Выводы к главе 3 126
4. Экспериментальное исследование нестационарного локального теплообмена в поршневых двигателях 128
4.1. Описание экспериментальной установки, метода и точности измерений 128
4.2. Особенности обработки экспериментальных данных по локальному теплообмену в поршневых двигателях 133
4.3. Результаты расчётно-экспериментальных исследований 140
4.3.1. Исследование процессов периодического теплообмена в цилиндрах поршневых машин 140
4.3.2. Исследование локальных нестационарных тепловых нагрузок в камере сгорания быстроходного дизеля... 143
4.4. Выводы к главе 4 149
Общие выводы по диссертационной работе 150
Список литературы 152
