Menu
RSS


Виды теплообмена газов со стенками цилиндра, аналитические выражения

В судовых ДВС для отвода теплоты от деталей ЦПГ используют жидкие теплоносители - воду и масло. Водой обычно охлаждают крышки и втулки рабочих цилиндров, маслом - поршни. В двухтактных двигателях для охлаждения поршней применяют и воду.

Интенсивность теплообмена между стенками цилиндра и охлаждающей средой зависит от рода применяемого теплоносителя, его давления и температуры, режима течения, вибрации стенок, различного рода отложений и других факторов. Так как в теплообмене участвуют жидкие теплоносители, при высоких температурах стенки возможны их фазовые изменения. Для воды это проявляется в ее локальном закипании и образовании пара, для масла - переход в твердую фазу с образованием и отложением нагара в местах перегрева. Чтобы избежать фазовых превращений, выбирают такие режимы и способы охлаждения, при которых обеспечивается температура стенки на 10...15oC ниже температуры фазовых изменений теплоносителя.
При охлаждении водой требуемые режимы охлаждения обеспечиваются варьированием поверхности теплообмена и скорости ее течения. Конструктивно это достигается применением гладкостенных и оребренных поверхностей, кольцевых и вертикальных каналов и т.п. При охлаждении поршней маслом, кроме указанного для воды, используют и различные способы подачи его к поверхности теплообмена - струйный, циркуляцию со взбалтыванием.
Интенсивность теплообмена, которая характеризуется коэффициентом теплоотдачи в охлаждающую среду αж, оценивают по эмпирическим зависимостям, полученным на основе эксперементальных исследований. По данным Г.Б.Розенблита, для струйного охлаждения поршней маслом, подаваемым через форсунку,
αж = 981Vж0.63/(d1.63i0.81νж0.25);
при циркуляционном охлаждении
αж = 30Vж0.5П0.5/(νж0.2f);
где Vж - объемный расход охлаждающего масла, d - диаметр отверстия в форсунке, i - количество отверстий в форсунке, νж - кинематическая вязкость масла при средней температуре маслаи стенки, П - смоченный периметр поперечного сечения канала, f - площадь поперечного сечения канала.

Login to post comments
back to top
  • Facebook
  • Twitter
  • Google+
  • VK
  • RSS