Численное определение полей скоростей рабочего тела в камере сгорания судового высокооборотного дизеля
Современные тенденции развития судовых дизелей связаны, прежде всего с улучшением их энергетических и экологических характеристик. Это обуславливает появление ряда проблем, важнейшая из которых - возрастание теплонапряженности деталей, образующих камеру сгорания. Высокие локальные тепловые потоки на поверхностях крышки цилиндра, поршня и втулки являются одной из главных причин, снижающих эксплуатационную надежность форсированных судовых дизелей. Достоверность расчетной оценки теплового и напряженно-деформированного состояния деталей, образующих камеру сгорания, определяется главным образом правильностью задания локальных граничных условий со стороны рабочего тела. Учитывая, что доля конвективного теплового потока в суммарном теплообмене достигает в среднем за рабочий цикл 60 -70%, становится очевидной актуальность разработки надежных расчетно-теоретических методов определения полей скоростей рабочего тела в камере сгорания судовых дизелей. Целью данной статьи является дальнейшее совершенствование математической модели локального конвективного теплообмена в камере сгорания высокооборотного судового дизеля. Показано, что внешнее течение рабочего тела в камере сгорания может быть описано уравнениями Эйлера. Представлены поля скоростей рабочего тела в функции угла поворота коленчатого вала, полученные численным методом. Приведены изотермы и изобары рабочего тела, позволяющие более глубоко проанализировать физику процесса конвективного теплообмена в камере сгорания судового высокооборотного дизельного двигателя.