柴油机机油冷却器水套结构的优化设计

对不同结构的冷却器水套进行了整机水套CFD计算,获得了机油换热器水套压力场分布、速度场分布和对流换热系数等信息,为优化设计机油换热器水套提供了理论依据,通过优化设计解决了发动机机油温度和水温偏高的工程问题。     

考虑水—汽两相流增压锅炉近炉对流蒸发管的换热分析

考虑近炉对流蒸发管内的水—汽两相流动,依据传热学原理,计算管内工质在不同温度不同流速下的对流换热系数。进一步考虑管外高温烟气的辐射对流换热、管外火焰的辐射换热和管内水—汽两相流的对流换热,采用有限元方法计算近炉对流蒸发管在紧急启动下的瞬态温度场;与实际温度场对比,吻合良好。提出的考虑水—汽两相流动确定对流换热系数的方法及温度场分析结果有一定参考价值。     

某气缸盖冷却水腔数值模拟与结构优化研究

以某高功率密度柴油机气缸盖冷却水腔为原型,采用计算流体动力学（CFD）方法对其做了详细的三维流动与换热数值模拟,然后对水腔内流速与水腔壁面换热系数做了详细的分析。在此基础上对水腔结构提出了3种不同的改进方案并进行数值模拟．比较计算结果发现。3种改进模型平均对流换热系数大幅提高,最低也可达到28．8％,最后,从流场分布的合理性出发,选定改进方案3作为最终优化方案,其平均对流换热系数提高35．2％,压降降低15．9％。     

对流换热系数测定的一种新方法

对流换热系数是求解伴有表面对流换热的热传导问题的重要参数之一。本文提出了一种测定对流换热系数的新方法。此方法是以传热学中非稳态导热求解法中的数学分析法－集总参数分析法为基础设计的,特定环境下的对流换热系数测定方法。本文全面分析了各因素对流换热系数精度的影响,并进行了定量分析。此方法简便可靠,在一般条件下,误差不超过１．６％。     

凝固层界面上局部对流换热系数的确定

依据实测的固液界面的运动规律和界面上的能量守恒。讨论了一种确定国管外凝国层界面上局部对流换热系数的方法。凝固实验中局部对流换热系数的推算表明：凝固时的局部对流换热系数不同于圆管外单相介质的稳定局部对流换热系数。     

凝固界面上局部对流换热系数的确定

依据实测的固液界面的运动规律的界面上的能量守恒，讨论了一种确定圆管外凝固层界面上局部对流换热系数的方法，凝固实验中局部对流换热系数的推算表明：凝固时的部对流换热系数不同于圆管外单相介质的稳定局部对流换热系数。     

管径对错列管束换热器对流冷凝换热特性影响研究

针对烟气横向冲刷错列管束换热方式进行了管径大小对于其纯对流换热以及对流冷凝换热影响规律研究。结果表明:当只有纯对流发生时,在保持换热面积以及入口工况不变情况下,随着管径的减小,出口烟温降低,传热量增加,换热得到明显增强,其强化传热的主要原因是管径减小强化了对流换热系数;当存在冷凝时,管径对总换热系数以及冷凝换热系数同样存在强化作用。     

不锈钢螺旋槽管水平强化传热的实验研究

本文对低导热系数的水平不锈钢螺旋槽管进行了凝结换热实验研究，并对不锈钢管的壁温测量进行了探索，通过分析得到了水平单头不锈钢螺旋槽管的水测对流换热系数准则方程。     

三维双侧水平强化管R245fa凝结换热性能试验

由于制冷剂R11和R123对臭氧层有破坏作用,为完成环保新工质R245fa对R11和R123的替代工作,对R245fa在内螺纹外斜翅片的三维双侧强化管外的凝结换热性能进行试验。数据处理过程中,采用Wilson图解法获得管内水侧对流换热系数及其计算关联式,再利用热阻分离法获得管外凝结换热系数。研究表明:试验中管内对流换热系数高于管外冷凝换热系数,所以管外侧的传热热阻是占据主导地位的传热热阻;相对于光管,R245fa在三维双侧强化管管内换热强化换热倍率为3.58,管外强化换热倍率为2.48;对实验数据进行拟合,得到管外换热系数的变化规律和凝结换热关联式。     

不同翅片类型对换热器性能影响的模拟计算

针对水-水换热蓄热水箱中的换热盘管,选取3种翅片类型,分别为环型、十字型以及H型。利用Fluent建立三维数值计算模型,在同一标准计算工况下,采用整体换热量、平均对流换热系数、Nu以及翅片效率4个参数对不同翅片类型下下的换热性能进行评价,并与光管情况进行对比。计算结果表明,3种翅片类型中十字型翅片换热性能最佳,其整体换热量、平均对流换热系数以及翅片效率均为最大值。与光管相比,十字型、环型以及H型翅片的整体换热量分别增加46.13%、4.23%、20.44%。     

煤气发生炉水夹套鼓包失效分析

针对某陶瓷厂煤气发生炉水夹套发生的鼓包事故，分别从宏观、微观形貌、化学成份、金相及相应的力学性能等方面进行系统的失效分析。结果表明：水夹套进水管堵塞，冷却功能丧失，导致水夹套内壁过热，蒸汽压力迅速增加，在压力和热应力作用下，发生鼓包失效。最后根据失效原因，提出了相应的预防措施。     

基于三维CFD技术的发动机冷却水套流动分析

利用计算流体力学软件对发动机冷却水套流动进行了三维数值模拟研究.研究结果表明:平均流速大于0.5m/s时,气缸体水套内表面的上部平均流速和换热系数均比下部高;缸盖火力面冷却效果较好,换热系数高于10kW/(m~2·K),流速大于1.0m/s,但冷却效果欠均匀;总压力降为38.2kPa;上水孔的布置和尺寸使缸盖下层的各火力面有较好的冷却效果.     

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。     

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。     

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。     

某发动机冷却水套优化设计

本文通过CFD软件FIRE对某发动机的冷却水套模型进行了三维数值模拟,得到了水套流场的压力场分布以及速度场分布。通过对两种方案进行对比,发现方案二的压力损失更低,且流速更快,其散热效果更好,因此选择方案二作为最终方案。     

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。     

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。     

CuO纳米流体作为柴油机冷却介质的数值计算分析

用CuO纳米流体作为柴油机的冷却介质,运用计算流体力学(CFD)方法对CuO粒子质量分数为1%,3%和5%的CuO纳米流体在柴油机冷却水套内的流动和换热过程进行三维数值模拟,并采用湍流随机跟踪方法,对固液两相流离散项纳米粒子的运动进行轨迹追踪,得到了不同CuO质量分数的纳米流体在柴油机水套内的CuO粒子分布,速度场分布,换热总量以及水套进出、口之间的压降变化。计算结果表明,CuO纳米流体作为介质可以显著提高柴油机的散热性能,随着纳米粒子的增加,柴油机散热能力增强,水泵功率损失小范围增加。     

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。