发动机缸体冷却水套的CFD分析与优化设计探析

现阶段,借助于软件对四缸汽油发动机械的冷却水套开展数值的模拟,经由分析模拟的结果,发现该款发动机的缸体冷却水套在设计过程中的确存有明显的缺陷,进而提出了一套缸体冷却的优化策略,并对这一优化的方案开展数值化模拟,结果显示,优化后缸体的冷却的实际效果有了一定程度的提高。本文运用CFD分析缸体冷却水套的全过程,进而不断地优化发动机缸体的水套结构,保障发动机具备相对理想的机内冷却条件。     

非道路柴油机冷却水套流动传热分析与优化

冷却水套作为柴油机的核心结构,其流动与传热特性直接影响着柴油机的可靠性和使用寿命。以某两缸高压共轨柴油机为研究对象,为了解该发动机冷却水套流动与传热性能,以水套速度场、温度场、换热系数等空间分布参数为判据,重点对冷却水套关键区域的流动和传热特性进行分析,同时提出优化方案。仿真结果表明：发动机整体冷却液流动性差,平均流速低于0.5m/s,缸体进气侧冷却水套上部出现了流动死区;通过对冷却系统性能参数和冷却水套结构进行优化,冷却水套进出口压力损失减小,整体冷却液平均流速较原方案提高了173.91%,整体平均换热系数较原方案提高了41.93%,整体冷却水套流动均匀性得到改善。     

汽油机冷却水套的仿真分析

冷却水套作为发动机冷却中的核心部件,在汽油机运行过程中应能提供稳定的、良好的冷却液来保证足够的冷却效果,为研究冷却水套的冷却性能,对某款增压式汽油发动机的冷却水套进行几何建模,进行了计算流体力学分析,评价其冷却指标,为后期结构优化提供数据支持。结果显示,冷却水套整体运行压力稳定,但第二、三缸缸盖区域、第四缸缸体区域冷却效果不足。     

4102型柴油机冷却水套CFD分析

发动机冷却水套的CFD分析是目前发动机缸体开发有效计算分析手段,具有开发准确性高、速度快的特点。在设计开发过程中,可以先不用制造实体样机,而是先通过CFD分析,进行缸盖水套的优化。尤其是在处理发动机热负荷较高的燃烧室及排气道周围有良好的冷却液流动。尤其在设计开发过程中,在没有样机水流试验数据的条件下,手段为发动机结构设计提供了强大的技术支持。本文利用CFD分析设计4102型柴油机发动机冷却水套,成功分析并优化了发动机缸盖的水套结构,保证在发动机热负荷,而压力损失相对较低。确定出了流动性较好且压降低的水套,确保了发动机有良好的机内冷却。     

发动机汽缸盖冷却水套的CFD分析与仿真研究

以汽车1.6升四缸汽油发动机为研究对象,利用UG软件建立了其冷却水套的几何模型,并进行了必要的简化处理。后用FLUENT的前处理软件GAMBIT,对冷却水套模型划分网格,再用FLUENT软件,对冷却水套的流场进行了数值模拟及结果分析。仿真结果表明冷却水套的设计较合理,基本达到设计要求的冷却效果,尚有需要优化之处,例如：冷却水套内的流速较小,温度分布不很均匀,若再改进,将有更好冷却效果。     

汽车发动机冷却水套清洗工艺研究

对发动机缸盖冷却水套清洗工艺进行了仿真优化研究。针对发动机缸盖水套进行逆向建模,获得发动机缸盖水套流域模型,制定不同的发动机水套清洗工艺方案并进行流体仿真,获得优化的水套清洗工艺,通过清洗机进行优化水套清洗工艺验证。发动机缸盖冷却水套清洗工艺仿真优化方法可用于制定发动机生产线中冷却水套清洗方案,优化清洗工艺,缩短清洗时间,提高清洗效率。     

汽油机横流冷却水套的优化设计研究

针对某小型增压强化三缸汽油机,通过采用挡板结构设计出了新型的横流式冷却水套,以加强对缸盖鼻梁区的冷却。采用三维流动数值模型对初步设计的横流水套结构进行了计算分析,研究发现:整体横流水套的换热效果良好,但是横流冷却水套整体压力损失过大,缸体水套局部流速分布不均匀。针对上述问题,提出了包括增加水套进出水口高度、布置导流结构及调整缸垫水孔和挡水板处水口等水套结构优化方法。改进后的水套整体压力损失减小为40.9kPa,各缸体上部冷却液流速分布更加均匀,从而为新型的横流式冷却水套的设计与应用提供一定的参考。     

发动机水套冷却性能分析

利用数值模拟对某汽油机的冷却水套进行了冷却性能研究,对原机冷却水套内冷却水的流场分布、冷却水套内壁面换热系数和压力损失进行了分析.计算结果表明:该汽油机冷却水套总体分布合理,设置的8个分水孔各自取到不同的作用;通过大孔B1、B2的流体用于冷却鼻梁区等重点区域,其它孔主要用来将绕流缸体的冷却水引入缸盖,对缸盖冷却起补充作...     

某型号摩托车发动机冷却水套设计及改进研究

针对某型号摩托车发动机冷却水套模型,采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)分析方法对该冷却水套的冷却性能进行分析,分析结果表明现阶段的此款水套设计存在排气口侧温度偏高,流速偏低,缸体和缸头位置压差大,压损严重的问题。通过理论计算表明缸体和缸头水套间的通道大小对其附近的流场影响很大,直接影响冷却性能。在此基础上对现有模型进行仿真优化,计算并调整靠近排气口的通道孔尺寸和位置,仿真结果表明修改后的水套实现了流速均匀,水套内温度分布均匀合理,进出口最大压差下降,压损得到改善,避免了水套内流动死区的存在;且分析改进后水套模型的散热性能和阻力系数表明优化方案满足初始散热要求,并能降低冷却水套内流动阻力损失,降低水泵的耗功,提高发动机的动力输出。     

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。     

D15发动机缸体螺纹塔子气孔缺陷解决实例

介绍了本厂D15发动机缸体铸件的铸造生产工艺,对该款发动机缸体铸件出现的螺纹塔子气孔缺陷进行分析研究,通过优化浇注系统、适当工艺补正、控制砂芯发气量等改进措施,有效解决了该款缸体螺纹塔子气孔缺陷,达到客户要求,实现产品批量生产。     

发动机缸体有限元分析及优化设计

发动机缸体结构复杂,壁厚差悬殊,易出现应力集中现象,在发动机缸体设计阶段做好缸体结构优化设计有着重要意义。文中以有限元分析与优化算法相结合,建立了缸体优化设计的有限元模型,进行了静力学分析和模态分析,确定了结构优化设计设计变量的数目,分析了各设计变量对优化结果的影响,给出了主要设计变量对优化结果的影响规律,根据优化结果,考虑到制造与加工、生产的需要,确定了缸体的最优设计参数。通过优化分析,提高了发动机缸体的性能指标。经分析得出,缸体拉伸长度、孔径和对内壁施加的压力是影响等效应力较大的变量。优化模型与原模型相比最大等效应力下降了31%,优化效果明显。计算结果表明该优化设计方法有效,计算结果为缸体的进一步设计提供了理论依据。     

活塞敲击力作用下内燃机缸体结构振动性能研究

为了研究内燃机缸体在活塞敲击力作用下的振动性能,本文采用数值模拟和实验测量相结合的方法,首先模拟了活塞敲击力的特性,然后通过实验验证了缸体的振动响应。结果表明：活塞敲击力对缸体的振动特性有显著影响,导致振幅和频谱分布发生变化;然后进行了基于模拟的结构优化,以减轻缸体的振动响应,优化方案得到实验验证,并显示出显著的改善效果,为内燃机设计和性能改进提供了有力支持。     

汽车发动机缸体强度有限元分析

本文基于ABAQUS有限元分析软件,对某发动机缸体的两种方案分别在两种极限工况下进行强度计算,确定最大应力部位,总结响应分布规律,为发动机缸体设计和优化提供参考。     

某四缸自然吸气发动机改三缸增压发动机的水套优化

介绍了某四缸自然吸气发动机改三缸增压发动机的水套优化过程。经过CFD模拟分析,并优化气缸垫水孔布置,得到了优化方案的速度场分布。与优化前比较,排气侧、火花塞孔周围以及缸体水套下部的水流速度有明显提高,适应了三缸增压发动机的高功率带来的冷却加强的要求。     

散热片结构参数对微小型发动机缸体温度场影响研究

微小型发动机,因其结构简单、工作可靠、效率高等优势,广泛应用于农用机械、摩托车等设备中,尤其是割草机、链锯产品。针对实际使用的微型发动机缸体进行三维建模,运用稳态温度场有限元分析方法,对发动机缸体额定转速情况下的稳态温度场进行了模拟计算,得到发动机缸体散热片温度分布较高关键部位。针对关键部位散热片建立简化模型,研究散热片间距、数量、厚度等主要结构参数对发动机缸体温度场数值的影响规律。研究结果对于优化微小型发动机缸体结构设计参数以及提高微小型发动机缸体散热性能具有理论指导意义。     

发动机冷却水套的优化设计及分析

针对某4102发动机实际运行中出现的问题,通过分析,改变了原发动机水套结构,并利用三维数值仿真方法建立了原水套和新水套的数值仿真模型,计算结果表明:新水套相对于原水套,主喷孔流量增加,鼻梁区换热系数明显提高,新水套满足缸盖的换热需求;新水套的三、四缸缸体换热系数有明显提高,有效地改善了三、四缸冷却不足的现象,并且,换热主要集中在缸体中上部,分布更加合理;最后,通过台架可靠性试验验证,发动机故障得到解决。     

空压机冷却水道仿真分析及改进设计

为解决空压机缸盖及缸体顶面温度过热问题,基于流固耦合传热理论,建立了内部流场数值计算模型。仿真结果表明:空压机冷却水道设计不合理,缸体处冷却液流量较少,未得到充分换热,导致缸体顶面及缸盖底面温度较高。通过改进冷却水道结构,提高缸体顶面处冷却液流量,缸体顶面处温度由383.3 K降低至374.1 K;缸盖处温度由379.4 K降低至373.9 K,解决了空压机整体过热的问题.     

某柴油机冷却水套仿真分析

通过CFD软件对某柴油机冷却水套进行三维数值模拟,对其关键区域流场及换热进行分析。根据分析结果提出在当前结构基础上对缸垫水孔进行调整,优化后的计算结果表明关键区域流速和换热系数得到提高,能够满足散热要求。     

反求重构的气缸盖冷却水腔的CFD分析与优化

利用CFD软件对基于层析法反求重构出的四缸发动机气缸盖冷却水腔模型进行了模拟研究。综合分析速度场、压力场、温度场以及换热系数分布和各上水孔分配情况,对重构模型进行了评估,发现各缸冷却不均匀、有局部低速区域和回流与涡流。为了最大限度的改善其冷却性能,对局部区域进行了优化改进。通过对比分析改进前后的模拟计算结果,表明改进方案明显改善了冷却性能。对发动机气缸盖冷却水腔的设计及优化具有参考指导意义。