Все
 
 
 


Локальный теплообмен в камере сгорания дизеля, конвертированного на природный газ и водород
 
Код статьиS004036440003571-2-1
DOI10.31857/S004036440003571-2
Тип публикации Статья
Статус публикации Опубликовано
Авторы
Кавтарадзе Р. З. 
Аффилиация: Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана
Адрес: Российская Федерация
Зеленцов А. А.
Аффилиация: Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана
Адрес: Российская Федерация
Краснов В. М.
Аффилиация: Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана
Адрес: Российская Федерация
Название журналаТеплофизика высоких температур
ВыпускТом 56 Номер 6
Страницы924-933
Аннотация

Конвертирование дизелей в газовые двигатели является перспективным способом решения экологических и энергетических проблем. Впервые поставлена и решена задача нестационарного локального теплообмена в камере сгорания дизеля, конвертированного на природный газ и водород. Методами 3D-моделирования внутрицилиндровых процессов и теплового состояния поршней исследованы основные характеристики рабочего процесса и локального теплообмена в конвертированных двигателях в зависимости от применяемого альтернативного топлива. Результаты экспериментальных исследований, предусматривающих измерение нестационарного давления в цилиндре и локальных температур поршня на работающем двигателе, используются для верификации математических моделей. Установлено, что особенности рабочего процесса, обусловленные переходом на принудительное зажигание гомогенной горючей смеси, существенно влияют на величину, характер изменения и распределение локальных тепловых нагрузок на поверхности поршня. На основе сравнительного анализа теплового состояния поршней конвертированных двигателей выданы практические рекомендации, обеспечивающие эффективный перевод дизелей на газовые топлива.

Ключевые слова
Источник финансированияРабота выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 18–08–00275-а).
Получено28.12.2018
Дата публикации28.12.2018
Цитировать   Скачать pdf Для скачивания PDF необходимо авторизоваться
Размещенный ниже текст является ознакомительной версией и может не соответствовать печатной.

всего просмотров: 1087

Оценка читателей: голосов 0 

1. Basshuysen R., Schafer F. Handbuch Verbrennungsmotor. Grundlagen, Komponenten, Systeme, Perspektiven. 6. Auflage. Wiesbaden: Vieweg & Sohn Verlag, 2012. 1032 s.
2. Eichlseder H., Klell M. Wasserstoff in der Fahrzeugtechnik. Erzeugung, Speicherung, Anwendung. Vieweg + Teubner Verlag. Wiesbaden, 2008. 288 s.
3. Lieuwen T., Yang V., Yetter R. Synthesis Gas Combustion. Fundamentals and Applications. N.Y.: CRC Press, 2010. 384 p.
4. Кавтарадзе Р. З. Теплофизические процессы в дизелях, конвертированных на природный газ и водород. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2011. 238 с.
5. Esso Deutschland GmbH: Energieprognose 2001: Potential der Ol-und Gasvorrate. Exxon Mobil Central Europe Holding GmbH, 2002.
6. Кавтарадзе Р. З., Цайлингер К., Цитцлер Г. Задержка воспламенения в дизеле при использовании различных топлив // ТВТ. 2005. Т. 43. № 6. С. 947.
7. Кавтарадзе Р. З. Теория поршневых двигателей. Специальные главы. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2016. 589 с.
8. Kavtaradze R. Z., Natriashvili T. M., Zelentsov A. A. Ignition Delay and Emission of the Noxious Substances in Double-Fuel Engines Working on the Natural Gas and Syngases // Innovative Methods for Improvement of Technical, Economic and Ecological Efficiency of Motor Cars. N.Y.: NOVA-Publ., 2015. P. 109.
9. Francfort J. Hydrogen Internal Combustion Engine (ICE) Vehicle Testing Activities // SAE World Congress. Paper 2006–01–0433. 2006.
10. Duzynski A. Gas Engines // Proc. VI Int. Sci. Conf. Czestochova. 2003. 751 p.
11. Merker G., Schwarz Ch., Teichmann R. Grundlagen Verbrennungsmotoren. Funktionsweise, Simulation, Messtechnik. 6. Auf lage. Vieweg Teubner-Verlag/ Springer Fachmedien, Wiesbaden GmbH. 2016. 795 s.
12. Кавтарадзе Р. З. Локальный теплообмен в поршневых двигателях. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2016. 515 с.
13. Кавтарадзе Р. З., Гайворонский А. И., Онищенко Д. О., Федоров В. А., Шибанов А. В. Расчетно-экспериментальное исследование теплового состояния поршня быстроходного дизеля, конвертированного на природный газ // Вестн. МГТУ им. Н. Э. Баумана. Машиностроение. Спец. вып. 2007. С. 70.
14. Кавтарадзе Р. З., Гайворонский А. И., Федоров В. А., Онищенко Д. О., Шибанов А. В. Расчет радиационно-конвективного теплообмена в камере сгорания дизеля // ТВТ. 2007. Т. 45. № 5. С. 741.
15. FIRE. Users Manual Version 2016 / AVL List GmbH. Graz (Austria), 2016. 335 p.
16. Kavtaradze R., Zelentsov A., Gladyshev S., Kavtaradze Z., Onishchenko D. Heat Insulating Effect of Soot Deposit on Local Transient Heat Transfer in Diesel Engine Combustion Chamber // SAE Int. Paper 2012–01–1217. 2012. 12 p.
17. Кавтарадзе Р. З., Сергеев С. С. Новый альтернативный (частично-гомогенный) процесс сгорания как способ снижения концентраций оксидов азота и сажи в продуктах сгорания дизеля // ТВТ. 2014. Т. 52. № 2. С. 294.
18. Кавтарадзе Р. З. Улучшение экологических показателей водородного дизеля с непосредственным впрыскиванием газообразного водорода // РАН. Проблемы машиностроения и надежности машин. 2016. T. 45. № 4. С. 20.
19. Кавтарадзе Р. З., Онищенко Д. О., Зиновьев И. А., Голосов А. С. Влияние альтернативного процесса впрыскивания топлива на локальные образования оксидов азота и сажи в камере сгорания дизеля // Изв. РАН. Энергетика. 2016. № 5. С. 152.
20. Kavtaradze R. Z., Onishchenko D. O., Zelentsov A. A., Sergeev S. S. The Inf luence of Rotational Charge Motion Intensity on Nitric Oxide Formation in Gasengine Cylinder // Int. J. Heat Mass Transfer. 2009. № 52. P. 4308.
21. Tatschl R., Schneider J., Basara D., Brohmer A., Mehring A., Hanjalic K. Forschritte in der 3D-CFD Berechnung des gas- und wasserseitigen Warmeubergangs in Motoren // 10 Tagung der Arbeitsprozess des Verbrennungsmotors. 23–25 Sept. Graz, Austria. 2005. 18 s.
22. Popovac M., Hanjalic K. Compound Wall Treatment for RANS Computation of Complex Turbulent Flow // Proc. 3rd M.I.T. Conf. Boston, USA, 2005. P. 1.
23. Савицкий В. Д. Разработка комплекса мероприятий по предотвращению нарушений рабочего процесса водородного ДВС // Двигатели внутреннего сгорания. 2002. № 1. С. 19.
24. Смыгалина А. Е., Зайченко В. М., Иванов М. Ф., Киверин А. Д. Горение смесей на основе водорода в газопоршневом двигателе // Изв. РАН. Энергетика. 2015. № 2. С. 120.
25. Schuers A., Alois A., Fickel H. Ch., Preis M., Artmann R. Der Zwolfzilinder-Wasserstoffmotor im BMW 750hL // MTZ. 2002. № 2. S. 98.
26. Мищенко А. И. Применение водорода для автомобильных двигателей. Киев: Наукова думка, 1984. 143 с.
27. Приходьков К. В., Бастраков А. М., Рязанова Т. Н. Исследование влияния коэффициента избытка воздуха на характеристики горения водородно-воздушной смеси в условиях камеры сгорания постоянного объема // Изв. ВолгГТУ. 2013. № 12. С. 37.
28. Кавтарадзе Р. З., Онищенко Д. О., Голосов А. С., Шибанов А. В. Влияние формы полуразделенной камеры сгорания на образование оксидов азота в газовом двигателе // Транспорт на альтернативном топливе. 2016. № 5 (53). С. 31.
29. Николаенко В. А., Карпухин В. И. Измерение температуры с помощью облученных материалов. М.: Энергоатомиздат, 1986. 120 с.
30. Круглов М. Г., Гришин Ю. А., Кавтарадзе Р. З. Имитаторы турбины при физическом моделировании процессов выпуска в комбинированных двигателях // Изв. вузов. Машиностроение. 1981. № 9. С. 75.
31. Леонтьев А. И., Кавтарадзе Р. З., Онищенко Д. О., Голосов А. С., Панкратов С. А. Повышение эффектив-ности рабочего процесса поршневого двигателя путем прямого преобразования теплоты выпускных газов в электрическую энергию // ТВТ. 2016. Т. 54. № 1. С. 99.

Система Orphus

Загрузка...
Вверх