Экспериментальный метод определения граничных условий теплообмена в деталях двигателей внутреннего сгорания
Представлено обоснование экспериментального метода определения граничных условий теплообмена в камере сгорания двигателей внутреннего сгорания. Показано, что, несмотря на большие возможности современных численных методов определения теплового состояния деталей двигателей и имеющихся на их основе современных интегрированных пакетов, точность получаемых результатов определения теплового состояния деталей двигателя, образующих камеру сгорания, зависит от точности экспериментального определения граничных условий теплообмена. Граничными условиями теплообмена для дифференциального уравнения, описывающего процесс нестационарной теплоотдачи от рабочего тела к стенкам деталей, образующих камеру сгорания двигателя, являются значения мгновенного коэффициента теплоотдачи от газа к стенкам деталей камеры сгорания, температура газа в камере сгорания, мгновенная температура поверхности деталей камеры сгорания и температурный градиент по нормали к поверхности деталей. Для определения коэффициента теплоотдачи от газа к стенкам деталей, образующих камеру сгорания двигателя, разработан метод измерения температуры пламени в камере сгорания на основе пирометрии спектрального отношения со специальной оптической системой с интерференционными светофильтрами. Для измерения мгновенной температуры поверхности деталей камеры сгорания и температурного градиента по нормали к поверхности деталей разработана пленочная термопара и проведено исследование ее динамических характеристик. Для проведения экспериментальных исследований разработана усилительно-регистрирующая аппаратура и проведено экспериментальное измерение основных параметров теплообмена в камере сгорания двигателя. Полученные результаты подтверждают эффективность предложенных методов для экспериментального определения граничных условий теплообмена в двигателях внутреннего сгорания.