Assessing the Impact of a Novel TBC Material on Heat Transfer in a Spark Ignition Engine through 3D CFD-FEA Co-Simulation Routine

Motwani, Rahul; Gandolfo, John; Gainey, Brian; Levi, Arye; Moser, Sean; Filipi, Zoran; Lawler, Benjamin

doi:10.4271/2022-01-0402

Cited by 6 publications

(2 citation statements)

References 23 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Additional CFD studies have also successfully demonstrated the surface temperature swing and heat transfer reduction potential of these coatings. 11,12 Temperature swing coatings have also been studied in advanced combustion modes, such as homogeneous charge compression ignition (HCCI). In HCCI, the start of combustion is largely driven by the thermodynamic conditions at intake valve closing and by heat transfer during the compression stroke.…”

Section: Tbc Reviewmentioning

confidence: 99%

Analysis of combustion chamber deposit growth on temperature swing thermal barrier coatings in a spark ignition engine

Gandolfo

Gainey

Yan

et al. 2022

International Journal of Engine Research

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Temperature swing thermal barrier coatings (TBCs) have the potential to improve efficiency and performance through thermal management of the combustion chamber. However, the effects of combustion chamber deposits (CCDs) on the surface of the TBCs are unclear. Therefore, this paper analyzes the impact of CCD formation on a temperature swing TBC. A piston and a heat flux probe coated with a novel material are installed in a single-cylinder research engine at a low-load condition for 62.5 h to promote CCD growth. Every 12.5 h, the performance at a knock limited condition is assessed and thermophysical property measurements on the heat flux probe are performed. Net thermal efficiency increased by 0.4% absolute after 12.5 h relative to the baseline condition, but further CCD growth caused a dithering of efficiency between the 12.5 h and baseline points. The KLSA retarded consistently throughout this period. External property measurements with the coated heat flux probe showed an improvement in the thermophysical properties of the TBC/CCD layer.

show abstract

Section: Tbc Reviewmentioning

confidence: 99%

Analysis of combustion chamber deposit growth on temperature swing thermal barrier coatings in a spark ignition engine

Gandolfo

Gainey

Yan

et al. 2022

International Journal of Engine Research

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Ancak, termal izolasyonla oluşan fazla ısı bazı emisyon türlerinin artmasına ve egzoz gaz sıcaklığının yükselmesine yol açmaktadır [14]. Son zamanlarda araştırmacılar yeni kaplama malzemelerinin etkisini araştırmaktadırlar [15]. Bu kaplama malzemeleri yeni tip alternatif yakıtlarla birlikte içten yanmalı motorlarda kullanılmaktadır [16,17]…”

Section: Gi̇ri̇ş (Introduction)unclassified

Düşük Isı Kayıplı Bir Dizel Motorda Silindir İçi Isı Transferinin İncelenmesi

Şanlı,

Bilgiç,

Yılmaz

et al. 2024

Politeknik Dergisi

View full text Add to dashboard Cite

Bu çalışmada, piston oyukları düşük ısı iletim katsayısına sahip bir malzemeyle kaplanmış direkt püskürtmeli bir dizel motorun yanma odası ısı transfer karakteristikleri incelenmiştir. Testler, sabit devirde ve dört farklı motor yükünde yapılmıştır. Piston oyukları plazma sprey yöntemiyle itriya stabilize zirkonya maddesi ile kaplanmıştır. Isı taşınım katsayısı hesaplanmasında dizel motorlar için literatürde sıklıkla kullanılan Hohenberg, Eichelberg ve Woschni modelleri esas alınmıştır. Başlıca ısı geçişi parametreleri olarak ısı transfer katsayısı, ısı akısı, birim krank açısında toplam ısı çıkışı ve ısı geçişi ele alınmıştır. Yapılan çalışma sonucunda; artan motor yükü ve piston kaplama uygulamasıyla birlikte yanma odasında ısı taşınım katsayısının, ısı akısının, toplam ısı çıkışının ve ısı akısının önemli oranda arttığı gözlenmiştir. Sıkıştırma periyodunda, Hohenberg modelinin genel olarak daha yüksek ısı transfer oranı değerleri verdiği buna karşılık Woschni modelinin daha düşük ısı transfer oranı değerleri verdiği tespit edilmiştir. Isı geçişi parametreleri düşük yükte Woschni modeliyle en düşük değerdeyken en yüksek yükte maksimum değerlere ulaşmıştır. En yüksek yükte her iki motorda da toplam ısı çıkışı değerleri kullanılan tüm modellerle birbirine oldukça yakın bulunmuştur.

show abstract

Applications of numerical modelling techniques in thermal spray coatings: a comprehensive review

Mehta,

Vasudev,

Thakur

2023

Int J Interact Des Manuf

View full text Add to dashboard Cite

Assessing the Impact of a Novel TBC Material on Heat Transfer in a Spark Ignition Engine through 3D CFD-FEA Co-Simulation Routine

Cited by 6 publications

References 23 publications

Analysis of combustion chamber deposit growth on temperature swing thermal barrier coatings in a spark ignition engine

Analysis of combustion chamber deposit growth on temperature swing thermal barrier coatings in a spark ignition engine

Düşük Isı Kayıplı Bir Dizel Motorda Silindir İçi Isı Transferinin İncelenmesi

Applications of numerical modelling techniques in thermal spray coatings: a comprehensive review

Contact Info

Product

Resources

About