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。     

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。     

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。     

某四缸发动机水套的热力学仿真分析

为了研究某四缸发动机水套的冷却性能,确保发动机运行时能够拥有较好的散热能力,使用了仿真软件Converge针对该水套模型进行CFD热力学仿真。仿真结果表明:在缸盖鼻梁区等关键区域冷却效果不明显,还需要进一步优化。     

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.     

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。     

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。     

车用铜质散热器质量提升的工艺改进方法和措施

一、散热器的工作原理。车用散热器（也称水箱）是用于汽车发动机缸体／缸盖水套内冷却液强制循环冷却的汽车零部件总成（见图1）。其工作原理如下：通过冷却液温度调节器2的控制，开启水泵3和冷却风扇8，发动机缸体水套1内的冷却液通过进水软管4流向散热器上水室5，由于压力的作用，冷却液通过均布的散热器芯子6的散热管流向散热器下水室7降温，并通过出水软管9流回发动机缸体／缸盖冷却水套内，完成对发动机进行的大循环冷却。     

柴油机缸盖冷却水腔三维流动数值模拟分析

柴油机优良的冷却性能对提高其工作性能和气缸盖可靠性起着非常重要的作用。以某V型12缸水冷发动机的冷却水腔为研究对象,采用流体分析软件FLUENT对缸盖及其冷却水腔内的流动与传热进行数值模拟计算,得到冷却水在缸盖复杂水腔内的三维流场分布与进出水孔的流量,并详细分析了其流场、压力场、温度场及换热情况, 为该型柴油机气缸盖冷却水腔的结构优化设计提供一定的参考依据,从而提高内燃机的工作性能和气缸盖的可靠性。模拟计算结果表明:冷却水腔的流动均匀性可以达到该发动机的冷却要求;流经各缸的冷却液流量分配合理;“鼻梁区”冷却效果较好,且“流动死区”能满足冷却需求。通过对气缸盖内冷却液流动的优化,可以有效地提高整机及气缸盖的冷却效率。     

铝合金水冷缸头低压铸造缺陷分析及优化对策

水冷缸头是指在汽车等设备中存在的用于散热的装备,水冷缸头通过冷却水的进入对缸头起到了冷却的作用,从而达到了散热的作用,为发动机提供了良好的运行环境,提高了发动机的动力性能。目前我国在水冷缸头相关技术研发取得了一定的成就,但是由于其内部结构与制造工艺非常复杂,大大提升了水冷缸头铸造的不合格率,不仅浪费原材料成本和生产成本,影响制造企业的经济收入,还在一定程度上对产品的质量产生了负面影响。基于此,本文对铝合金水冷缸头低压铸造缺陷进行了分析并提出了相关建议。     

基于热机耦合分析降低气缸体顶面温度优化设计

发动机气缸体顶面的温度对缸垫的密封及可靠性有很大影响,为了降低气缸体顶面两缸之间的温度,对发动机水套进行了优化设计,通过CFD的方法对各方案的压力、流速和换热系数进行了对比,分析表明一种浅“V”形的水套结构在整机水套阻力增加不大的情况下,两缸间的水套流速增大到3m/s,换热系数达16000W/(m²K),通过热机耦合的方法对气缸体的温度进行分析,结果表明采用浅“V”形的水套,气缸体顶面的温度降低了14.21~23.76℃,为后续气缸体的结构设计提供了一定的参考。     

数值仿真技术在风力发电机机舱散热设计中的应用研究

为解决风力发电机组机舱内空气流动不合理及局部温度过高的问题,将数值仿真技术应用到风力发电机组机舱散热设计中。开展了机舱内热源散热形式和流动特性的分析,建立了简化的三维物理模型,提出了结合计算流体力学和热力学对系统进行数值仿真的方法,在CFD软件上对不同物理模型的散热性能进行了评价。研究结果表明,原模型机舱内空气流动不合理,核心区域无法得到冷却,导致局部区域温度过高;优化后模型对入口空气流量进行了重新分配,增大了核心区域冷却空气的流量和流速,同时实现了机舱整体温度的降低。     

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。     

某发动机铸铁缸体热负荷分析及优化

某发动机把缸体由铸铝切换成铸铁时,发现爆震严重,性能降低。建立了简化的缸体有限元模型,进行了热负荷分析,结果表明缸套内表面顶部缸间部位出现热量积聚现象,是诱发爆震的主要原因。对缸体水套进行了优化设计,并进行了热负荷分析,结果显示最高温度明显降低,缸套内表面上部温度普遍低于200℃,有利于爆震的抑制。根据缸体优化设计方式制造的新状态缸体样件在台架试验中证明爆震得到有效控制,动力油耗接近铸铝缸体的水平。     

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...     

冷却水道宽度对陶瓷电主轴温升的影响研究

为了优化电主轴冷却系统,寻找环形冷却水道的最佳宽度,对170SD30-SY陶瓷电主轴实物进行了研究,以耦合传热数值计算理论为基础,利用软件ANSYS CFX对电主轴水冷系统中的流体流动和温度分布进行三维仿真计算,分析了具有环形冷却水道的电主轴冷却系统中,不同的冷却水道宽度对电主轴温度的影响。对比了水套与冷却水的温度与冷却水道宽度的关系。研究表明:冷却水入口速度一定时,随着冷却水道宽度的增加,冷却水流动走向由双向变为单向,电主轴温度先降低后升高;当水道内径为136mm时,冷却水道设计的最佳宽度为4mm。