Heat transfer between gas and the surrounding walls in the model of gas flow from the combustion chamber to the crankcase

• Autorzy: Koszałka G.

Warianty tytułu

PL

Wymiana ciepła pomiędzy przepływającym gazem a ściankami w modelowaniu szczelności układu tłok-pierścienie-cylinder

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper discusses different approaches to the modeling of the heat transfer between gas and surrounding walls used in the models of gas flow from the combustion chamber to the crankcase. Most models described in the literature assume that the flow is isothermal or quasi-isothermal. Such an assumption remarkably simplifies the calculations, however, the real gas flow has an mixed character (between adiabatic and isothermal). Taking the above into account, the submodel of heat transfer, which allows assuming the conditions of heat transfer from isothermal to adiabatic was worked out and included into the model of the gas flow and ring dynamics. The research of the effect of the assumed heat transfer intensity on the calculated inter-ring gas pressures, rings axial positions in the grooves and blow-by has been presented in this paper.

PL

W pracy dokonano przeglądu sposobów modelowania wymiany ciepła pomiędzy gazem a otaczającymi go ściankami wykorzystywanych w modelach przepływu gazu przez uszczelnienie tłok-pierścienie-cylinder (TPC). W większości opisanych w literaturze modeli założono, że przepływ ten jest izotermiczny lub quasi-izotermiczny (takie założenie znacząco upraszcza obliczenia). Przepływ rzeczywisty jest jednak przepływem pośrednim pomiędzy izotermicznym a adiabatycznym. W artykule opisano sposób modelowania wymiany ciepła zastosowany we własnym modelu uszczelnienia TPC. Sposób ten pozwala zakładać warunki wymiany ciepła od przepływu izotermicznego po adiabatyczny. Wykorzystując powyższy model przeprowadzono symulacyjne badania wpływu intensywności wymiany ciepła na obliczane natężenie przedmuchów spalin i inne obliczane w modelu wielkości.

Słowa kluczowe

EN

combustion engine; blow-by; mathematical model; heat transfer

PL

silnik spalinowy; przedmuchy spalin; model matematyczny; wymiana ciepła

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Silniki Spalinowe
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 48, nr 3
• Strony: 71--79
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz.

Twórcy

autor

Koszałka G.

• Faculty of Mechanical Engineering, Lublin University of Technology.

Bibliografia

• [1] Keribar R., Dursunkaya Z., Flemming M. F.: An Integrated Model of Ring Pack Performance. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, Vol. 113, pp. 382-389, 1991.
• [2] Koszałka G.: Modelling the blowby in internal combustion engine, Part 1: A mathematical model. The Archive of Mechanical Engineering, Vol. LI, No. 2, pp. 245-257, 2004.
• [3] Koszałka G.: Modelling the blowby in internal combustion engine, Part 2: Primary Calculations and Verification of the Model. The Archive of Mechanical Engineering, Vol. LI, No.4, pp. 595-607, 2004.
• [4] Namazian M., Heywood J. B.: Flow in the Piston-Cylinder-Ring Crevices of a Spark-Ignition Engine: Effect on Hydrocarbon Emissions, Efficiency and Power. SAE Paper 820088, 1982.
• [5] Sygniewicz J.: Modelowanie współpracy tłoka z pierścieniami tłokowymi i tuleją cylindryczną. Łódź, Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej (Zeszyty Naukowe Nr 615, Rozprawy Naukowe z. 149), 1991.
• [6] Tian T., Noordzij L. B., Wong V. W., Heywood J. B.: Modeling Piston-Ring Dynamics, Blowby and Ring-Twist Effects. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, Vol. 120, No 4, pp. 843-854, 1998.
• [7] Ting L. L., Mayer J. E. Jr.: Piston Ring Lubrication and Cylinder Bore Wear Analysis. Part II - Theory Verification. Journal of Lubrication Technology, Vol. 96, pp. 258-266, 1974.
• [8] Wolff A.: Numerical simulation of piston ring pack operation with regard to blowby, lubrication and ring twist effect. Silniki spalinowe - Combustion engines, 2007-SC1, pp. 145-159.