7. Nội dung nghiên cứu
1.5.2.4. Quá trình trao đổi nhiệt tổng quát trong động cơ
Hình 1.3 giới thiệu sơ đồ quá trình trao đổi nhiệt từ khí cháy trong xi lanh động cơ qua thành vách buồng cháy tới nước làm mát. Hình 1.4 giới thiệu sơ đồ truyền nhiệt đối lưu tới thành buồng cháy.
Hình 1.3. Sơ đồ phân bố nhiệt độ và dòng nhiệt ngang thành vách buồng cháy
Hình 1.4. Sơ đồ truyền nhiệt đối lưu tới thành buồng cháy, [2]
M«i chÊt c«ng t¸c T N-íc lµm m¸t tw Tg Tg Tw.g Tw.c Tc Tc qCV + qR qCN qCV Thành xi lanh Số Nusselt Số Reynolds Số Prandtl. Buồng cháy Lớp biên nhiệt Lớp biên thủy lực
Dòng nhiệt trao đổi với thành vách ở cả hai dạng thông thường, đối lưu và bức xạ. Sau đó dòng nhiệt được dẫn nhiệt qua thành vách và cuối cùng được đối lưu từ thành tới nước làm mát.
Trong mỗi chu trình công tác của động cơ đốt trong, trao đổi nhiệt diễn ra dưới điều kiện nhiệt độ, áp suất và tốc độ dòng khí thay đổi. Tốc độ dòng khí thay đổi nhiều hay ít phụ thuộc vào hình dạng buồng cháy và cửa nạp. Hơn nữa, diện tích bề mặt buồng cháy thay đổi theo chu trình. Dòng nhiệt trong thành vách thay đổi một cách liên tục từ một giá trị âm trong suốt quá trình nạp tới giá trị dương ở đầu quá trình giãn nở. Quá trình truyền nhiệt đối lưu từ khí cháy tới thành vách được mô tả trên hình 1.4, trong đó lớp biên thủy lực đóng vai trò quan trọng tới nhiệt độ bề mặt gương xi lanh. Tuy nhiên, để mô phỏng chính xác lớp màng thủy lực này gặp rất nhiều khó khăn lên trong quá trình tính toán trường nhiệt độ của xi lanh bỏ qua ảnh hưởng của lớp biên này.