某V型船用柴油机缸体冷却系统的仿真与分析

利用STAR-CD对某V型12缸船用柴油机的冷却系统的流动与传热进行三维数值计算与分析,给出了缸体冷却水套内部冷却液的流场、压力及温度场分布,提出了该机型冷却系统的改进方向,为同类结构的柴油机冷却系统的优化设计及结构改进提供了参考。     

车用柴油机冷却水套的CFD分析与优化

利用三维造型软件Pro／E对某一六缸柴油机冷却水套建立模型,并用CFD软件Fluent进行模拟计算,得到整机冷却水套内冷却液速度分布、压力损失以及各缸流量分布等信息。分析结果表明：缸盖水套虽满足设计要求,但缸体水套存在冷却不足、均匀性差的缺陷。改进方案的模拟分析表明,改进后缸体水套冷却更为均匀,流动性能比原机水套有明显的改善。     

某中速柴油机冷却液流动及流固耦合传热计算分析

为获得直观的流场和温度场数据,对某16缸中速柴油机建立了完整的冷却水三维模型,采用FLUENT流体计算软件对其进行了绝热CFD计算分析,得到了冷却水流速、压力等数据。考虑到各缸冷却水套为并列排布方式,各缸之间相对独立,建立了单缸的缸盖-缸套-冷却水耦合传热模型,对其进行了缸盖-缸套-冷却水耦合传热仿真,获得了各部件比较精确直观的温度场分布。结果表明:仿真结果与实测数据吻合较好,从而为柴油机冷却水套的优化设计提供了依据。     

缸内直喷液化天然气发动机喷嘴布置方案研究

应用商用STAR-CD软件,建立了喷嘴-气缸的三维模型,模拟不同喷嘴布置方案下缸内燃气分布情况,结果显示:采用喷嘴竖直布置方案,会造成燃气分布不均,发动机性能恶化;采用喷嘴倾斜布置方案,可以使缸内燃气分布均匀,实现稀薄分层燃烧。     

某汽油机冷却水套三维CFD分析

鉴于冷却水的流动与传热会直接影响发动机的冷却效率,高温零件的热负荷,整机的热量分配和能量利用,使用计算流体力学(CFD)软件对某汽油机冷却水套进行三维CFD分析,得到了冷却水套内冷却液的流场、换热系数分布、压力损失以及流量分布等信息,计算结果表明:该机冷却水套中流速和换热系数均能满足设计要求;气缸盖3缸冷却效果好于其它两缸。     

某16缸中速柴油机冷却水系统分析与优化

为了分析某柴油机冷却水套冷却性能,用CFX软件对整体冷却水系统进行绝热的三维流动模拟并对冷却效果最差的8#缸进行了气缸盖-冷却水套-气缸套的流固耦合传热仿真,获得了详细的速度场和温度场分布。模拟结果显示整体冷却水套大部分区域流速在0.5m/s以上,进排气门冷却环的流速最大,高温区域主要集中在气缸盖火力面、排气道侧和气缸套中部。在此基础上,提出了冷却水套的三种改进方案并进行比较,结果表明:方案3为最佳优化方案,其平均传热系数比原方案提高了30%以上。     

某四缸机水套流场分析与结构优化

建立了某四缸发动机的三维水套模型,应用计算流体动力学软件计算分析了该发动机冷却水套流场,并和实测结果进行了比较,找出了水套存在的设计缺陷,据此进行了改进设计,并得到了试验验证.     

喷雾落点对直喷汽油机缸内油气混合和湿壁的影响

利用STAR-CD软件,对某增压发动机缸内流动进行了数值模拟,研究了两种喷雾落点方案对缸内滚流比、湍流强度、油气混合均匀性和湿壁量的影响。结果表明:在1 500 r/min/WOT和5 500 r/min/WOT两种工况下,两种喷雾方案缸内滚流比和湍流强度的差异小,但方案二油束张角小,活塞湿壁量高于方案一。综合分析,喷雾落点方案一更适合该直喷发动机燃烧系统。     

150MW机组高背压供热改造的试验研究与分析

150MW机组高背压供热改造是国内此种容量机组改造的第一台,改造后,机组在采暖期运行,供热能力和经济性达到预期目的;但在非采暖期运行,由于低压缸效率和低压缸做功能力下降,导致机组热耗率大幅度增加,降低了机组全年运行的经济性.由试验数据分析了机组高背压改造后的经济指标,分析了低压缸效率和做功能力下降的原因,提出了低压缸进一步完善的措施,采取两套转子互换或两套动静叶片互换的方案可以进一步优化低压缸运行性能,提高机组全年运行的经济性.     

隔热材料导热系数预测及其在发动机排气管隔热中的应用

由于排气管隔热在特种车辆中的重要性,在对排气管隔热方案分析的基础上,采用大型通用CFD软件STAR-CD,模拟氧化锆空心球隔热材料的导热系数,并对排气管真实的流固耦合模型进行大量的数值模拟试验。数值模拟可以分析隔热结构中隔热材料厚度、表面发射率、隔热方式等因素对排气管隔热效果的影响;通过隔热材料与真空层的匹配,得到既满足紧凑性要求,又能高效隔热的排气管隔热方案。     

某4缸乘用车柴油机冷却水套的设计优化

介绍了长城汽车研发的一款高性能"2.0VGT"柴油发动机冷却水套的设计优化过程,该发动机在进行可靠性试验过程中发现缸盖第1缸鼻梁区存在裂纹,导致冷却水渗入燃烧室发生失火。经过CFD模拟分析,采用优化垫片水孔结构,调整水孔上水量,得到优化后方案整体压力场,局部速度、对流传热系数、温度场的分布等均比优化前有明显改善。特别是优化后方案提高了缸盖第1缸鼻梁区(排气道与喷油器之间水路)冷却水的流速,避免了鼻梁区由于热负荷较大而导致的结构断裂问题。     

卧式柴油机冷却水流动特性的影响因素研究

针对卧式柴油机强制冷却闭式循环系统水套结构,试验研究了不同工况下水套入口流量及关键点的温度和压力。采用计算流体动力学(CFD)三维模拟的方法建立了冷却水流动仿真模型,并进行了试验验证。设计了冷却水套结构参数正交方案,通过CFD模拟分析了水泵出水流量、公共水腔截面形状和面积、缸体及缸盖入水孔的设置和分布等水套结构参数对冷却水流动的影响关系。研究结果表明:卧式柴油机缸体入水孔截面积和布置对缸体水套冷却水流动、冷却效果和冷却均匀性有很大的影响;卧式柴油机缸盖入水孔的位置、孔数和截面积等结构参数对缸盖水套的冷却水流动、冷却效果、冷却均匀性及进/排气侧的冷却分布等均有很大的影响。     

某8缸中速柴油机冷却系统三相流固耦合传热分析

对某柴油机8缸整体冷却水套进行绝热流动模拟,得到冷却效果最差的一个缸及冷却液的流动边界条件;对该缸进行单缸气缸盖-冷却水套-气缸套流固耦合计算,得到了缸盖和缸套温度分布及水套流动及温度场情况;对该缸加入进、排气进行气-液-固三相流固耦合分析,得到缸盖温度场和水套温度场情况,与不考虑进、排气的情况以及与试验测得的工程数据的比较表明:考虑进、排气时的模拟结果更加接近试验值,说明该方法更符合实际情况。     

某汽油机改型前后机体温度场计算分析

直接流热耦合法将机体及与其相互作用的固体和流体部分作为一个整体进行研究,将难以确定的外部边界条件转化为内边界,通过能量守恒的方法在固-液交界面上自动完成热量交换。本文使用CFD软件STAR-CD,利用建立的机体、气缸盖和冷却水套组成耦合模型,采用直接流热耦合方法计算了某汽油机改型前后的机体温度场,计算结果和实验值吻合得较好,这反映了直接耦合法计算机体温度场有足够的精度。依据计算结果,本文对改型前后的机体温度场进行了详细地分析。     

柴油机机体和冷却水套温度场测量分析

针对YZ4105QF柴油机的机体及冷却水套布置多个测温点,采用热电偶法测量不同工况下机体温度以及冷却水套中进排气侧的冷却水温度。结果表明,各测点温度值变化规律与柴油机工况密切相关;沿着轴心线向下机体气缸内壁面温度逐渐降低;同一轴向高度上,排气侧温度高于进水侧的温度;机体冷却水套测点温度分布规律与机体相同。     

利用MDT进行气缸盖冷却水腔设计

在内燃机的制造过程中，气缸盖作为内燃机的重要组成部分必须引起足够的重视。由于气缸盖的热负荷较大，它的合理冷却是发动机正常运行的有力保障。气缸盖的冷却由冷却水腔来完成，只有合理设计冷却水腔的结构，才能达到内燃机的设计性能指标。本设计基于美国ＡｕｔｏＤＥＳＫ公司的ＭＤＴ和ＡｕｔｏＣＡＤ软件开发平台，利用二次开发技术进行设计，使用现代流行的曲面和实体造型方法，能够满足产品的基本需要。通过使用特征参数化造型方法，使其按照用户要求能够自动建立三维几何模型。     

六缸柴油机冷却系统流动与传热的数值模拟研究

冷却水的流动与传热直接影响柴油机的冷却效率、高温零件的热负荷、整机的热量分配和能量利用。在冷却系统传热计算时，利用流固耦合的方法，较为准确地确定了缸体水套的传热边界条件。采用CFD商用软件STAR—CD对直列六缸柴油机的冷却系统的流动与传热进行三维数值模拟，给出了整机冷却水套内冷却液的流场、换热系数及压力场分布，为柴油机冷却水腔的优化设计提供了理论依据。     

发动机缸盖冷却水套流场的分析及优化

利用CFD模拟计算软件fluent对汽油机缸盖冷却系统的流动和传热进行数值模拟,给出了汽油机气缸盖部分的冷却水腔内冷却液的流速分布、温度分布,为气缸体冷却水腔部分的优化改进设计提供了参考。根据计算结果对原机气缸体模型中不合理的地方作了相应的改进设计,在确保缸盖水腔内流动性能良好的前提下,改进设计后气缸盖内的流体流动和传热得到了较大的改善。