ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Лучистый теплообмен в цилиндре дизеля из "Конвективный теплообмен в поршневых машинах" Первопричиной лучистого теплового потока является факел горящего топлива. Излучают в факеле раскаленные частицы углерода (сажи). Излучение от трех атомных газов или газов с большей атомной массой можно не учитывать в связи с незначительностью его доли в лучистом потоке. В связи с этим интерес представляет сажистое светящееся пламя, образующееся на определенных стадиях горения топлива в цилиндре. Обычно размер сажистых частиц не превосходит 0,1 мкм, при их плотности —10 см . [c.68] Рабочий процесс в цилиндре дизеля обычно осуществляется при суммарных коэффициентах избытка воздуха а = 1,5ч-3,0 и выше. Однако внутри камеры сгорания к моменту воспламенения топлива могут образовываться сильно переобогащенные зоны. В связи с этим процесс горения может развиваться и как горение однородной топливно-воздушной смеси, и как чисто диффузионное горение. [c.68] Топливо, введенное в цилиндр во время горения, подвергается глубокому крекингу и высокотемпературному пиролизу. При этом отщепление атомов водорода от молекул тяжелых фракций приводит к возрастанию отношения числа атомов углерода к числу атомов водорода. Чем больше это отношение, тем больше склонность к образованию сажи при горении. [c.68] ДВС в ЛПИ. Когда давление топлива перед форсункой заходит за границу начала горения (кривая 1), на линии светимости пламени образуется горизонтальная площадка. Это можно объяснить тем, что при этом происходит крекинг и высокотемпературный пиролиз топлива с образованием свободного углерода в продуктах сгорания (сажи). [c.69] Идентичность характера сажеобразования (рис. 1.14) и свечения факела пламени (рис. 1.13) подтверждает тот факт, что источником лучистого теплового потока в двигателе являются нагретые частицы сажи. [c.70] Проходя через факел пламени, этот поток лучистой энергии часто поглощается пламенем и на нижнюю пластину уже падает поток Е А (1 — Аа,). Нижняя пластина из этого поглощает Е А (1 — А А н отражает Е А (1 — и т. д. [c.71] Уравнение (1.103) можно считать основным уравнением для расчета величины удельного теплового потока, получаемого ограждениями камеры сгорания от факела горящего топлива. Из этого уравнения следует, что решение поставленной задачи будет возможно при знании двух определяющих параметров степени черноты факела и температуры факела Т . Очевидно, последние функционально связаны с развитием рабочего процесса в цилиндре двигателя. [c.72] Коэффициентом полезного тепловыделения принято называть отношение теплоты, идущей на изменение состояния рабочего тела в элементарном процессе, ко всей теплоте, затраченной на этот процесс, т. е. [c.73] Теплота стенкам камеры сгорания (крышке, поршню, втулке) передается как конвекцией, так и радиацией. Причем, как уже отмечалось, в радиационном теплообмене превалирующую роль играет излучение сажистых частиц. [c.73] В этом выражении коэффициент т прямо пропорционален давлению газа р и концентрации сажи с, т. е. т = крс. Это утверждение вытекает из того, что интенсивность поглощения лучистой энергии прямо пропорциональна числу сажевых частичек в рассматриваемом объеме. Последнее же пропорционально концентрации сажи в камере сгорания. В свою очередь длина луча между двумя бесконечно протяженными плоскими пластинами (к чему, как отмечалось, можно свести расчетную схему лучистого теплообмена в цилиндре ДВС) I = 1,8 ,, где я, — расстояние между поршнем и крышкой цилиндра. [c.76] Белинкий принимает коэффициент поглощения пламени = 1,3 и не зависящим от длины волны, а по С. А. Батурину /г = 1,5, однако это требует дальнейшей экспериментальной проверки. [c.76] Из приведенных выше рассуждений следует, что введение этого понятия не может иметь места при изучении факела в цилиндре ДВС. Если гр = 1 и и = 1, то е = 0,2еп,-, что не вытекает из физики процессов в цилиндрах двигателей. [c.76] Анализ зависимости (1.115) говорит о том, что степень черноты факела — величина переменная, меняющаяся от угла поворота коленчатого вала. [c.77] Формулы (1.103), (1.111) и (1.215) могут служить основанием для расчета лучистого теплообмена в цилиндре дизеля. [c.77] На рис. 1.17 показан характер изменения температуры пламени, степени черноты и удельного лучистого теплового потока по углу поворота коленчатого вала для дизеля типа 16ЧН 24/27. [c.77] Вернуться к основной статье