Локальный теплообмен в поршневых двигателях, Кавтарадзе Р.З., 2001

Локальный теплообмен в поршневых двигателях, Кавтарадзе Р.З., 2001.

   Книга посвящена исследованию локального теплообмена в поршневых двигателях. Значительная ее часть написана на основе результатов, полученных в МГТУ им. Н.Э. Баумана. Ряд вопросов в теории поршневых двигателей обсуждается впервые.
Содержание учебника соответствует курсу лекций, который автор читает в МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Для студентов, обучающихся по специальности “Двигатели внутреннего сгорания”, а также аспирантов, научных и инженерно-технических работников, занимающихся созданием перспективных, исследованием и доводкой существующих двигателей.




Механистический детерминизм и появление закона Фурье.
Основоположником современной теории теплопроводности является выдающийся французский ученый Жал Батист Жозеф Фурье, который в 1807-1811 гг. выполнил исследования в области теории теплопроводности твердых тел и представил их в Парижской Академии наук. На основе этих исследований в 1822 г. Фурье издал труд “Theorie analityque de la chaleur” (“Аналитическая теория теплоты”), сыгравший решающую роль в развитии не только теории теплообмена, но и математической физики и математического анализа. Прежде чем перейти к изложению основных положений этого “классического и совершенного по форме труда” [15], упомянем о том господствующем месте, которое занимала в европейской науке начала XIX в. ньютоновская механика.

После опубликования в 1687 г. “Математических начал натуральной философии” Исаака Ньютона, сына английского фермера, ставшего позднее президентом Лондонского королевского общества и получившего дворянство за выдающиеся научные достижения, “ньютонизм” и “ньютоновская система” стали практически непререкаемой догмой европейского мышления. Поразительные успехи в различных областях науки, а особенно в небесной механике, способствовали тому, что ньютоновскую систему (так называемую механическую систему мира) стали рассматривать в качестве всемогущего и универсального инструмента познания природы.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
От автора.
Список основных сокращений и условных обозначений.
1. Краткий очерк истории развития теории теплообмена.
1.1. Механический детерминизм и появление закона Фурье
1.2. Закон Фурье. Дифференциальное уравнение Фурье.
1.3. Постановка краевой задачи теплопроводности.
1.4. Некоторые математические аспекты физической теории теплопроводности.
1.5. Некоторые обобщения уравнения Фурье.
1.6. Конвективный теплообмен. Закон теплоотдачи Ньютона.
1.7. Ультрафиолетовая катастрофа. Закон Планка.
1.8. Законы излучения.
1.9. Геометрические инварианты излучения.
1.10. Понятие о сложном теплообмене.
Список литературы.
2. Полуэмпирические a-формулы для расчета осредненной по поверхности камеры сгорания теплоотдачи.
2.1. Эволюция учения о теплообмене в поршневых двигателях от Нуссельта до наших дней.
2.2. Формула Г. Вошни.
2.3. Вывод a-формулы с учетом нестационарности и тепловыделения.
Список литературы.
3. Моделирование локальных нестационарных температур рабочего тела в объеме камеры сгорания.
3.1. Классификация задач локального теплообмена.
3.2. Расчет процессов испарения и сгорания топлива в отдельных КО.
3.3. Приближенный учет турбулентного массообмена и сложного теплообмена при использовании MKO.
3.4. Численное определение локальных нестационарных температур рабочего тела в объеме КС.
3.5. Расчет взаимных поверхностей обмена излучением
в КС.
3.6. Локальные температуры рабочего тела и локальный теплообмен в КС.
3.7. Экспериментальные методы определения локальных температур рабочего тела в цилиндре ДВС.
Список литературы.
4. Исследование радиационно-конвективного теплообмена в ДВС на основе теории пограничного слоя.
4.1. Методы определения граничных условий теплообмена 4.2. Рабочее тело в цилиндре дизеля как движущаяся, излучающая и поглощающая энергию серая среда.
4.3. Математическая модель течения рабочего тела в пограничном слое.
4.4. Математическая модель переноса энергии в пограничном слое рабочего тела.
4.5. Математическая модель сложного теплообмена в турбулентном пограничном слое излучающего и поглощающего энергию рабочего тела.
4.6. Обобщенные зависимости для расчета скорости перетекания газа в полуразделенных КС.
4.7. Обобщенное интегральное соотношение гидродинамического пограничного слоя.
4.8. Обобщенное интегральное соотношение теплового пограничного слоя в случае сложного теплообмена.
4.9. Расчет теплового пограничного слоя при радиационно-конвективном теплообмене.
4.10. Практические рекомендации для расчета локального сложного теплообмена в КС дизеля.
4.11. Некоторые частные случаи сложного теплообмена в дизелях.
4.12. Экспериментальная установка для исследования локального нестационарного теплообмена в дизелях.
4.13. Некоторые результаты расчетно-экспериментального исследования локального сложного теплообмена в КС дизелей.
Список литературы.
5. Экспериментальные методы определения локальных нестационарных тепловых нагрузок на поверхностях КС.
5.1. Определение нестационарных тепловых нагрузок по экспериментальным данным колебания температуры поверхности КС.
5.2. Некоторые особенности нестационарного теплообмена в КС.
5.3. Датчики для исследования нестационарного теплообмена в камере сгорания.
5.4. Влияние заделки датчика на температурное поле в зоне измерения.
5.5. Коэффициент проникновения теплоты для термопары 5.6. Оценка точности измерения методом математического моделирования.
Список литературы.
6. Теплоизоляция деталей и ее влияние на рабочий процесс поршневого двигателя.
6.1. Теплоизоляция КС. Адиабатный двигатель. Двигатель с низкими тепловыми потерями.
6.2. Естественная теплоизоляция КС.
6.3. Нестационарная температура и тепловой поток на поверхности слоя нагара. Определение локальной толщины слоя нагара.
6.4. Искусственная теплоизоляция КС и ее влияние на расход топлива. Эффект Вошни.
6.5. Об особенностях рабочего процесса при высоких температурах поверхности КС.
Список литературы.
7. Решение краевых задач теплопроводности для деталей поршневого двигателя.
7.1. Методы решения краевых задач теплопроводности.
7.2. Построение разностных схем для расчета температурных полей при ортогональной и конечноэлементной сетках.
7.3. Сравнительный анализ МКО и МКЭ.
7.4. Расчет стационарных температурных полей деталей двигателя.
7.5. Расчет нестационарных температурных полей.
Список литературы.
Предметный указатель.
Именной указатель.

Купить .





Теги: учебник по машиностроению :: машиностроение :: Кавтарадзе :: двигатель :: теплообмен