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。     

基于流固耦合传热的摩托车发动机冷却水套优化设计

建立了摩托车发动机缸体与水套流固耦合传热仿真模型,进行了流体与固体之间的共轭传热仿真。结果表明,水套对缸体的散热效果基本满足散热要求;但缸体缸套区域水套内的冷却水流速分布较差,存在比较大范围的漩涡和流动死区,导致缸套局部过热,周向温差过大,为此对分水孔进行了优化设计,基本消除了流动死区,显著提高了水套冷却效能,缸体主要区域的温度显著减低,缸套局部过热也得到很大缓解。     

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。     

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。     

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。     

基于正交试验的发动机冷却水套优化

为解决某四缸增压中冷柴油机工作过程中的过热以及冷却不均匀的问题,应用正交试验设计方法提出了9个水套结构改进方案,并分别进行了仿真分析,得到影响冷却水流速以及传热的主要结构因素,通过对缸盖上水孔和机油冷却器上、下分水孔的改进,缸体、缸盖以及各缸水套的流速和均匀性都得到了改善,流动不均匀性由15.42％降为11.38％,第4缸排气侧流速提高了0.1 m/s,为水套的优化设计提供了依据.     

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。     

基于CFD技术的发动机水套选型及优化设计

水套是发动机冷却系统的重要组成部分,良好的水套设计能够使得各缸冷却液分布合理,换热均匀。在水套设计过程中工程师常常面临多种水套方案的选型工作,因此明确各方案的流动特点是非常关键的工作。介绍了一起在发动机的正向开发中利用CFD手段确定水套流场及在此基础上进行水套优化选型的实例。     

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。     

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。     

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。     

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。     

产品分析某柴油发动机冷却水套CFD计算分析

应用HYPERMESH软件,对一款六缸柴油发动机缸体冷却水套的流场进行了数值模拟。通过对模拟结果进行分析,发现该款发动机缸体冷却水套设计存在一些不足之处,由此提出了一套发动机缸体冷却水套的结构优化方案,并对该优化方案进行了数值模拟。模拟结果表明,优化后缸体的冷却效果有所改善。可为指导该款发动机缸体冷却水套的结构优化设计及实验研究提供一定的参考依据。     

发动机冷却水道流场CFD分析研究

发动机的冷却系统对发动机的工作性能有极大的影响.发动机冷却水道作为冷却系统中的重要部分,其结构的设计是否合理,直接导致能否满足人们对发动机的强化程度和性能提高的要求.通过对发动机冷却水道流场CFD分析研究,在Fluent中对发动机冷却水道内冷却液的流速、温度进行分析,再结合模拟计算的结果评价发动机冷却效果,并讨论优化方法.     

某发动机复杂油路流场分析及优化设计

以某航空发动机附件齿轮箱“连通折弯式”的复杂油路为研究对象,对油路内部的三维流场进行仿真分析并建立压力-流量模型。基于流场的计算结果,分析齿轮箱进口润滑油流量不足的原因并提出优化方案。结果表明：该发动机因喷嘴结构设计不当,导致齿轮箱油路中局部流通面积较小,局部阻力损失较大,使得油路进口处的润滑油流量偏小。通过对喷嘴结构局部优化,提高了油路中局部流通面积,有效增加了进口的润滑油流量,满足了设计要求。优化后的齿轮箱油路中,压力损失最大的区域在每个喷嘴的喷孔段,但各个管流段压力变化不大,整个油路的压力分布更加合理。建立齿轮箱工作压力范围内的压力-流量的数学模型,为不同进口压力下的润滑油体积流量选择提供了数据支撑     

汽车发动机悬置系统的隔振分析及优化设计

为提升汽车行驶过程中的舒适度,需保证汽车具有较好的隔振性能,因此,本文以汽车发动机悬置系统为例,研究汽车发动机悬置系统的隔振分析及优化设计。以该发动机悬置系统的实际参数为依据,进行汽车发动机悬置系统隔振性能解耦分析,并通过ADAMS软件,构建悬置系统仿真模型,获取悬置系统不同方向的解耦率结果,确定悬置系统隔振性能情况;并针对分析结果进行悬置系统设计优化。通过优化后的动刚度分析结果可知,优化设计后,发动机悬置系统的隔振性能满足标准需求。