基于Chen模型的缸盖冷却水腔内沸腾传热研究

基于Chen模型研究了柴油机模拟冷却水腔内的沸腾传热,并与试验数据进行对比,验证了模型的适用性,并将此模型应用于柴油机缸盖及冷却水套内的耦合传热计算。计算结果表明:沸腾传热可有效提高冷却水的换热能力,降低冷却水套壁面局部高温区域的温度,降低缸盖本体的温度梯度,从而降低缸盖热负荷及热应力;考虑沸腾时,缸盖局部温度点仿真计算结果与试验结果误差更小。     

车用柴油机冷却水套的CFD分析

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,然后对其进行网格划分,用计算流体力学(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.总的来说,基本满足设计要求,但缸体水套存在局部流动死区,需作适当的改进.     

高强化柴油机气缸套周围冷却水流动的数值模拟和试验研究

针对柴油机的冷却进行精确计算，必须对柴油机内部流场进行深入的三维数值模拟和试验研究。首先分析了柴油机冷却水流动的数值模拟计算方法，建立了某柴油机气缸套周围复杂水腔的三维实体模型，并采用FIRETM软件对水腔模型进行计算，得到冷却水在缸套复杂水腔内的三维流场；再运用流量压力测量法和流动显示法对透明气缸套水腔内的冷却水流动进行试验。对比分析结果表明数值模拟计算的冷却水流动方向和流量大小与试验测量和观察结果相一致缸套水腔改进后冷却水的流量和压力分布合理，水腔内微涡和流动死区减少，缸套穴蚀减轻，此数值模拟方法是合理的。     

发动机冷却水腔内沸腾传热的模拟研究

从单相流观点出发研究了两种计算过冷流动沸腾传热的思路:分区描述法和叠加计算法.提出了两个基于分区描述法的沸腾模型A和沸腾模型B;修正了基于叠加计算法的Chen沸腾模型和BDL沸腾模型中对流传热项的计算方法.利用这些沸腾模型进行了缸盖鼻梁区冷却水腔沸腾传热的数值模拟,并与试验结果进行了对比分析.结果表明:采用分区描述法和叠加计算法进行发动机冷却水腔内过冷流动沸腾传热计算均是可行且有效的方法;采用沸腾模型A和修正的BDL模型的预测精度比另两个沸腾模型要高;提高流速和过冷度均能强化沸腾传热的能力,提高压力后则在更高的壁面温度下才出现沸腾传热.     

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。     

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。     

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。     

基于热流固直接耦合法的柴油机冷却水腔结构优化分析

针对495ZLQ柴油机原冷却水腔结构存在机体水腔周向流动不善,缸盖水腔后部及底部存在低流速区的问题,提出了三套改进优化方案。采用热流固直接耦合法分别建立机体-缸盖-缸套-缸垫-冷却水腔的整机流-固耦合传热模型,利用自适应网格划分技术进行网格划分,进行了不同柴油机工况下的数值模拟计算。研究结果表明:在不同工况下,方案3为最优方案;对于机体冷却水腔,采用双侧进水使得优化后的机体第一、第二缸排气侧冷却水流量比原机增大了约2.5倍,改善了机体水腔内冷却液的周向流动,降低了缸套内表面进排气侧的周向温差;对于缸盖,降低主喷孔高度及设计引流帽结构可以提高缸盖鼻梁区冷却液的流速,从而改善该处的热负荷状况。     

我国柴油机迎接欧-Ⅲ排放限值的技术准备

在分析了欧洲排放限值重大改变的基础上,就我国柴油机如何迎接欧-Ⅲ排放限值,提出了从测试设备、柴油机技术措施、机外净化措施和燃油品质四个方面着手进行革新的建议。     

柴油机缸体冷却水腔密封面穴蚀修复工艺

针对柴油机缸体冷却水腔密封面穴蚀影响水腔密封性,导致机油乳化、冲缸等问题,制定了特定的修复工艺。采用镶嵌不锈钢套的方法消除穴蚀,并将缸体加工至原形位尺寸,恢复了缸体的使用性能。实际应用证明了该工艺的可靠性。     

十六烷值对欧-Ⅳ柴油机燃烧与排放性能的影响

在一台满足欧Ⅳ排放法规的高压共轨增压中冷柴油机上使用7种不同十六烷值柴油进行试验,发动机不做任何调整,以分析十六烷值对柴油机性能的影响.结果表明:十六烷值每上升一个单位平均造成欧Ⅳ柴油机燃油消耗率降低0.2%、PM降低0.6%、HC和SOF降低1.5%,十六烷值提高时动力性和NOx、DS排放影响不明显.十六烷值上升造成欧Ⅳ柴油机预喷着火始点提前,对燃烧持续期和放热规律形状无显著影响.     

采用压力跟踪法的气缸盖冷却水腔CFD仿真优化研究

利用STAR-CCM+软件对气缸盖冷却水腔进行CFD仿真计算,分析评价冷却水腔的压力损失、流动均匀性.针对压力损失过大,冷却不均匀等问题,采用压力跟踪的方法定位压力损失的主要结构,结合对流换热系数的分配情况和流速矢量图,根据结构特点,提出改进建议,并对改进后方案进行计算分析,得到了较好的改进效果.     

某小缸径柴油机气缸盖冷却水腔改进设计

针对某小缸径柴油机单体气缸盖在试验过程中出现的故障,对气缸盖冷却水腔结构进行了改进设计,改进后运用有限元法对水腔进行了CFD流体分析,验证了水腔结构的合理性,最后通过整机台架试验验证了气缸盖的可靠性。     

车用柴油机达欧Ⅲ排放的探讨

简要介绍柴油机达到达欧Ⅲ排放所需要的技术手段,并针对直喷式柴油机重点加以讨论,提出现代柴油机有害排放物的控制是一个综合的、系统的工程,以改进机内净化为核心,辅以后处理技术,可大大降低柴油机的有害排放物。     

车用柴油机达欧Ⅲ排放的探讨

简要介绍柴油机达到达欧Ⅲ排放所需要的技术手段,并针对直喷式柴油机重点加以讨论,提出现代柴油机有害排放物的控制是一个综合的、系统的工程,以改进机内净化为核心,辅以后处理技术,可大大降低柴油机的有害排放物.     

船用柴油机多缸流动不均匀性的数值模拟与优化

采用数值模拟方法建立整机冷却水腔三维模型,研究大型船用柴油机的多缸流动不均匀性问题。分析了进出口位置和不同进口流量对流量不均匀度的影响。结果显示:冷却水腔进出口位置对各缸不均匀性有较大影响;进口位置布置于V型机端面中部,且出口位置靠近机体轴向中部,均有利于使各缸压力损失均匀并提高进水均匀性。对原冷却水腔结构优化后,流量不均匀度从7.10%下降至3.91%;各缸流量不均匀度基本不随进口流量的增加而变化;且A、B两列气缸流量基本一致。     

冷却水温度变化对柴油机油耗率与排放的影响

在冷却水恒温控制试验台上对YC6A220C柴油机进行测试,研究柴油机在不同工况下运行时冷却水温度对燃油消耗率与排放性能的影响。     

发动机机体缸盖冷却水CFD模拟计算与分析

应用ANSYS CFX软件对某高强化重型发动机的机体、缸盖冷却水道进行了CFD模拟计算,分析了缸盖冷却水流量分布均衡性,考查了缸盖冷却水流动情况。并对网格数量和网格品质度等对模拟计算精度的影响进行了分析。研究表明,网格精度和网格数量对计算精度影响明显。