纳米流体对内燃机冷却系统强化传热的数值模拟研究

将Cu-水纳米流体应用到内燃机冷却系统中,并利用大型通用CFD软件STAR-CD针对不同浓度纳米流体的内燃机冷却系统进行三维数值模拟计算.通过计算可以得到传热工质的流场、压力场及壁面换热系数的空间分布.结果表明,以Cu-水纳米流体作为传热工质可以显著提高内燃机的散热性能,且散热量随着纳米粒子浓度的增大而增大.同时,纳米粒子的加入也引起了内燃机冷却系统泵功的增加,但是与散热量的显著提高相比是可以接受的.     

纳米流体强化内燃机冷却系统流动的基础研究

利用高导热率、传热性能好的传热工质(纳米流体)替代传统冷却介质应用于内燃机冷却系统中,通过纳米流体流动特性的基础研究,为其在内燃机冷却系统中的应用提供理论基础支持.因此,利用试验方法对纳米流体在波壁管内的流动进行可视化研究,以期对纳米流体的流动机理进行详细的探讨,从而推动纳米流体在内燃机冷却系统中的应用.研究发现:纳米流体的黏度增加值不大,且随着温度的升高,增加值降低;而相同入口速度状态下,纳米流体在波壁管内的流动比纯水更为活跃,漩涡数量增多,质量传递特性增强,且随纳米颗粒浓度的增加,流动湍流效应增大.通过分子动力学方法发现纳米颗粒在纳米流体流动过程中存在强烈的旋转作用,从而出现微湍流流动效应,进一步强化了纳米流体的湍流流动效果.     

纳米流体强化传热研究分析

文中综述了目前国内外对于纳米流体强化传热技术的研究情况,分析了纳米流体的强化传热机理及添加纳米粒子后对液体的物性参数--粘度、比热、密度、流体流动的影响;说明了石墨/水纳米流体及Fe3O4/水纳米流体导热系数和对流换热系数测量实验的原理及结果,并对结果进行了分析,实验结果表明纳米流体强化了传热.     

纳米流体传热强化技术

主要汇总了国内外纳米流体传热强化技术的研究成果,对纳米流体传热强化技术的国内外研究发展状况进行了综述;针对纳米流体的物性参数及流动情况,分析了纳米流体的强化传热机理;并具体阐述了纳米流体的主要物性参数——导热系数和粘度的影响因素;叙述了纳米流体的在各个领域中的应用并对其未来进行了展望。     

流固耦合研究纳米流体在内燃机冷却水腔中的传热

在发动机的冷却系统内用纳米流体代替传统的冷却工质水,对六缸柴油机采用整体耦合的方法,将冷却系统与内燃机固体部件当作一个耦合体,使流固边界成为内部实时边界,对纳米流体在整机冷却系统中的流动与传热特性进行研究,考察不同种类、不同体积分数、不同粒径的纳米流体对内燃机冷却系统传热的影响规律,给出了整机冷却水套内冷却液的流场、换热系数、压力场以及准确的温度场分布,为内燃机热应力的计算以及纳米流体在柴油机冷却水腔的应用奠定了理论基础.     

纳米流体强化活塞组-气缸套传热的数值模拟研究

将活塞组-气缸套作为一个耦合体,利用数值模拟法研究了只在润滑油中与只在冷却水中加入纳米Cu颗粒两种情况下的强化传热效果,并与原机传热情况进行比较。研究结果表明:无论是以Cu-润滑油纳米流体还是以Cu-水纳米流体作为传热工质,都可以显著提高活塞组-气缸套的散热性能,且散热量随着纳米粒子浓度的增高而增大。对于活塞侧,Cu-润滑油纳米流体的改善效果强于Cu-水纳米流体,其中Cu体积分数为5%的Cu-润滑油纳米流体可使燃烧室中心点a、燃烧室喉口点b、顶面外边缘点c和第一环外侧上边缘点d的温度平均降低约28.4、21.7、22.8和27.7K;对于气缸套侧,Cu-水纳米流体强化换热效果更理想,Cu体积分数为5%的Cu-水纳米流体可使气缸套内侧上边缘点e的温度平均降低约10.4K。     

纳米颗粒强化热虹吸管传热特性的实验研究

随着纳米技术的飞速发展,研究者逐渐把这一高新技术应用于热能动力领域。提出了在热虹吸管里面添加纳米颗粒。从理论和实验研究了这种热虹吸管蒸发段的工作特性,结果表明,与普通热管相比较,这种新式热管具有很好的启动特性,低的管壁温度,换热系数提高了47％,96％,轴相热流率提高了7．6％-15％。其换热性能随纳米颗粒粒径的减小而提高,随纳米颗粒加入量有所增加。当超过一定量时换热性能反而降低了。这种新的方法简单而且容易应用于工业技术中。     

纳米流体强化导热系数机理初步分析

从添加纳米粒子改变了液体结构和纳米粒子微运动两个方面,分析了纳米流体强化导热系数的机理,研究表明,相对于在液体中添加毫米或微米级固体粒子以增加导热系数而言,纳米流体强化导热系数的原因主要来自于纳米粒子的微运动,通过测量不同温度下纳米流体的导热系数,验证了纳米粒子微运动是纳米流体强化导热系数的主要因素。     

Cu-H_2O纳米流体流动与强化换热的数值模拟研究

模拟纳米流体在三维管道中的流动和强化传热过程,运用数值计算方法研究纳米流体的流动特性和传热机理,探究不同纳米颗粒体积分数和不同纳米颗粒大小在不同雷诺数(Re)下对纳米流体的流动和传热特性的影响。基于DPM模型对纳米流体在圆管中的对流换热进行了数值模拟研究,研究结果表明,在一定范围内,每增加0.5%的体积分数,纳米流体的传热性能平均增强7.82%。随着纳米颗粒的减小,纳米流体的传热系数不断增加。     

新型传热工质纳米流体的研究与应用

介绍了一种在强化传热领域具有广阔应用前景的新型传热（冷却）工质——纳米流体,分析了纳米流体的导热机理、导热性能以及影响其导热系数的各种因素,阐述了纳米流体对流换热性能的研究、纳米流体的制备及其稳定性和应用前景。     

内燃机燃烧室零件表面薄层瞬态传热研究

本文以发动机燃烧室表面的实测瞬态热流为边界条件,应用Laplace积分变换理论,探讨出一种确定燃烧室表面薄层瞬态温度和热流分布的数学方法,并结合实际机型,进行了分析计算。     

隔热内冷汽油机燃烧,传热与热力的初步分析

本文以测定汽油机几种工况的燃烧室压力变化为基础,研究了隔热内冷汽油机对燃烧过程、传热损失及有效效率的影响.测定分析表明,与常规发动机相比燃烧过程的滞燃期缩短,压力升高率与最大燃烧压力升高,燃烧持续期缩短,而最高燃烧温度基本不变.理论计算分析表明,燃烧宣传热损失减少8%,机械效率提高2.3～2.4%,有效效率提高6.0～6.9%.     

内燃机传热全仿真模拟研究进展综述

概述了内燃机传热研究的意义和发展;对内燃机传热研究的新领域－缸内气体的流动、燃烧、对流传热、辐射传热等模型与燃烧室部件整体导热模型耦合的计算机模拟,进行了全面综述,并指出了下一步应着重解决的问题。     

活塞环摩擦热对燃烧室部件耦合系统的传热影响模拟研究

在内燃机传热全仿真模拟研究中考虑了环组摩擦热的影响,建立了一整套有关环组摩擦热处理子模型：1）活塞环－气缸厌的混合润滑模型;2）摩擦热计算模型;3）摩擦热在活塞组和气缸厌间的分配模型;4）摩擦热在活塞组和气缸套上的分布模型。利用这些模型,模拟了125风冷柴油机环组摩擦热对活塞组－气缸套耦合系统的传热影响。     

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。     

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。     

内燃机活塞环-缸套摩擦副摩擦学的研究进展

论述了内燃机活塞环-缸套摩擦副的摩擦学研究现状和进展,讨论并展望了内燃机活塞环-缸套摩擦研究中需要进一步解决的问题.     

内燃机燃烧噪声的研究与发展

本文概述了内燃机燃烧噪声的特性及其研究与发展，阐述了燃烧过程参数、结构参数、工况参数以及其它参数影响燃烧噪声的机理，论述了近年来降低燃烧噪声、内燃机燃烧噪声机理和内燃机瞬态工况燃烧噪声的研究状况。通过对燃烧噪声与内燃机工作过程中激发燃烧噪声特征因素关系的描述，为了解燃烧噪声特性和降低燃烧噪声提供全面的技术支撑。     

内燃机零部件热负荷研究的现状与展望

回顾并分析了内燃机零部件热负荷研究的现状，讨论并展望了尚待进一步研究的问题。