ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
85
0,25
0,5 0,33
Pr
Nu 1,58Re Pr
.
Pr
f
f
f
w
 
 
 
(6)
Анализ, проведенный в работе [9], показывает, что величина ко-
эффициента теплоотдачи
конв
, вычисленная по формуле (6), в сред-
нем по поверхности теплообмена несущественно отличается от
осредненного значения, полученного при численном моделировании
с использованием CFD-методов. Тем не менее значительная нерав-
номерность распределения и более низкие величины в наиболее тер-
монагруженных зонах снижают эффективность применения эмпири-
ческих зависимостей в целом.
Важным моментом при определении тепловых граничных усло-
вий в паре крышка цилиндра — клапан является то, что для клапана
и седел, как и для газовоздушных каналов, выделяют два характер-
ных временных интервала.
При закрытом положении клапана на интенсивность теплоотдачи
влияет контактное давление. Поскольку в цилиндре давление пере-
менно и вызывает изменение усилий в контакте, то изменяется и ин-
тенсивность теплообмена, которая также зависит от состояния и ка-
чества поверхностей, свойств контактирующих материалов, свойств
межконтактной среды, наличия пленок и отложений на поверхности.
Составляющие термического сопротивления контакта определяют по
зависимостям, предложенным В.И. Поповым [10]:
0 8
сред
4
конт
кл
c
2 12
10
(
)(1 )
,
n
λ
p B
α
,
λ
h h m d
E
 
,
(7)
где
сред
— коэффициент теплопроводности среды, заполняющей пу-
стоты в контактирующей паре;
h
кл
,
h
с
— высота микронеровностей
клапана и седла соответственно;
B
n
,
m
,
d
— коэффициенты, учитыва-
ющие геометрические свойства сопряженных поверхностей;
кл с
кл
с
2
Е Е
Е
Е Е
— приведенный модуль упругости;
кл с
кл с
2
 
— приве-
денная теплопроводность контактирующих деталей;
p
— давление в
контакте фаска клапана — седло, определяемое из соотношения
кл
затяж
Σ
ф.кл
ф.кл
cos
.
pS P
p
S
Здесь
P
затяж
— суммарное усилие пружины при закрытом клапане;
p
— давление в цилиндре двигателя;
кл
S
— площадь головки клапа-
на;
ф.кл
S
— площадь фаски клапана;
ф.кл
— угол фаски клапана
(рис. 2).
1,2,3 5,6,7,8,9,10