车用内燃机冷却系统动态传热模型

提出了一个基于集总参数法的车用内燃机冷却系统动态传热模型。考虑了内燃机燃烧室、散热器和水泵的传热和冷却系统的工作,建立了机体、散热器、水泵与冷却介质之间的热耦合计算公式。对一台单缸柴油机冷却系的稳态及动态温度进行了计算,结果证实该模型可用于内燃机冷却系统的动态传热特性研究。     

内燃机冷却系统中应用纳米流体强化传热研究综述

内燃机工作时依赖冷却系统将多余热量及时带走以保证燃烧室核心部件及润滑油膜的正常工作温度。常规内燃机冷却介质导热系数偏低,而新一代强化传热工质纳米流体具有明显提升的传热性能,应用于内燃机冷却系统有利于强化内燃机传热及提高热管理性能。且由于纳米流体的传热性能受纳米粒子的种类、大小、浓度、形状等因素影响,可以通过改变这些因素控制内燃机冷却水腔的传热量。综述了国内外研究者针对纳米流体导热系数与对流换热性能开展的试验测试、理论分析和计算机模拟研究工作,以及纳米流体应用于内燃机冷却系统中强化传热的进展,最后指出当前研究工作的不足及未来工作方向。     

18MW燃气轮机低氧化氮燃烧室火焰护罩冷却传热分析

本文基于试验和设计数据，对１８ＭＷ燃气轮机低氧化氮燃烧室内筒体和环形冷却流道进行了传热分析。结果表明：为了保证在其额定工况下火焰护罩的温度不超过其材料的允许值，必须采取有效的措施，对火焰护罩外侧的空气冷却过程加以适当的强化。     

纳米流体柴油机机油冷却器传热试验设计

为了研究新型冷却介质--纳米流体在内燃机冷却系统中的换热效果,自行设计了适用于多种冷却介质的传热性能试验台,并根据纳米流体的性能改进了加热方法,以纳米流体、水和防冻液为冷却介质在柴油机机油冷却器中进行了传热性能试验.结果表明,当冷却介质进口温度为85℃时,纳米流体的换热能力比水和防冻液分别提高了4.6%和19.0%;当...     

适度隔热发动机的发展

适度隔热发动机的概念是指对燃烧室等主要受热零部件采取隔热措施处理,如此燃烧室表面向冷却水的传热减少,可以显著减小发动机冷却系统的整体尺寸。对表面隔热技术和适度隔热技术对发动机性能的影响进行了介绍和分析;并探讨了适度隔热发动机的发展方向。     

G9512-500GFT型燃气发电机组冷却系统匹配设计

为满足G9512-500GFT型燃气发电机组冷却系统的实时变工况冷却强度调节要求,对冷却系统控制策略和冷却介质的流向组织进行改进设计,计算冷却量,对主辅设备进行选型和匹配,完成具有自控式、智能化动态冷却强度调节功能的燃气发电机组冷却系统的设计与匹配,并通过样机试验完成可行性验证。     

6135工程机械柴油机用高转速冷却水泵改进设计

本文针对6135工程机械柴油机用高转速冷却水泵存在的较为严重的漏水等质量问题,从整机设计及工程机械柴油机需求的角度,对6135柴油机的冷却系统进行了分析,同时对冷却水泵性能和结构以及冷却水泵与冷却系统的匹配等问题进行了分析;在此基础上,对水泵结构改进设计、水泵改进设计的制约条件、水泵改进设计途径进行了阐述,并根据产品现状确定了分步改进设计要点。     

某型防爆柴油机冷却系统的改进设计

针对某型煤矿井下用防爆柴油机的原有冷却系统进行了分析研究,提出了防爆柴油机本体冷却循环与水冷增压器-排气冷却循环系统双循环的改进方案。通过防爆柴油机热平衡试验对防爆柴油机改进前后的冷却系统进行了试验验证,并对试验结果进行了对比。研究结果表明:改进后的冷却系统进出口温差降低了50%~85%,冷却效果更好,柴油机工作温度更合理;防爆柴油机的水冷增压器、水冷排气管等高温件的表面温度降低了3%~9%,远优于防爆柴油机要求的150℃,更安全可靠;防爆柴油机的最大功率提高了5.5%,燃油消耗率平均下降了3.6%。     

三维有限元分析在发动机改进设计中的应用

为解决双缸水平对置风冷柴油机存在的活塞环粘结问题，首先对已知温度场的同类型的TY180F发动机活塞进行了三维有限元分析，以验证数学模型的正确性；然后建立了双缸风冷柴油机的三维有限元模型，按照TY180F发动机活塞的分析过程并充分考虑风冷柴油机传热的特点确定了传热边界条件，对活塞温度场进行了有限元计算和分析。最后根据计算结果对发动机冷却系统进行了必要的改进，试验结果表明改进后的活塞能避免活塞环粘结问题的发生。     

某型柴油机锻钢活塞开裂故障分析及改进

针对某型柴油机试验过程中活塞燃烧室底部位置出现开裂、穿孔,造成发动机漏气量急剧上升,活塞内腔顶部发黑严重故障,对活塞进行理化分析和FEA分析。分析结果表明:故障的主要原因是活塞内冷油腔结构设计不合理,造成燃烧室底部位置结构强度不够及内冷油腔冷却效果不足。据此提出改进措施,改进后的活塞经FEA分析及台架试验验证:其结构强度得到明显改善,满足使用要求。     

车用内燃机整机热平衡动态传热模型

提出了一个基于集总参数法的发动机动态热平衡模型,考虑了发动机燃烧室的传热、发动机主要部件的传热、冷却系统和润滑系统的工作。建立了燃烧气体与发动机部件、各部件之间、部件与冷却液、部件与润滑油、部件与周围空气之间的热耦合计算公式,对一台单缸柴油机的热平衡及主要部件的温度进行了计算．结果证实该模型可用于发动机热平衡的研究。     

基于集总参数法的坦克发动机热性能模型

发展了一个基于集总参数法的坦克发动机热性能模型，考虑了发动机燃烧室的传热、发动机主要部件的传热、冷却系统和润滑系统的工作及坦克动力舱内的空气流动，建立了燃烧气体与发动机部件、各部件之间、部件与冷却液、部件与润滑油、部件与动力舱空气之间的热耦合计算公式．对一台坦克涡轮增压柴油机的热性能进行了实例计算，结果证实这个模型可以用于坦克发动机热性能的研究．     

冷却边界下变孔隙多孔介质燃烧特性研究

针对天然气等高热值气体燃烧氮氧化物排放高和多孔介质烧蚀问题,设计开发了变孔隙多孔介质燃烧试验系统,研究了不同燃烧器内芯结构的孔隙排列方式及冷却空气流量对燃烧温度及污染物排放的影响。结果表明：积木式结构外环孔密度呈阶梯状排列比呈均匀型排列更有利于热量沿燃烧器径向传递;积木式结构的内芯孔密度呈阶梯状排列时,有利于提高燃烧室下游的温度;随着冷却空气流量的增大,冷却空气吸热量所占燃烧放热量的比例由23.62%增至70.87%,尾部烟气带走热量占燃烧放热量比例由71.65%降至21.63%,CO排放升高,NO排放最低降至3mg/m3。     

内燃机缸内零件系统传热的计算机模拟进展

本文综合介绍了内燃机缸内零件系统传热计算机模拟的国际和国内现状，并介绍了作者目前正在进行的缸内耦合三维零件系统传热的研究情况。由于缸内零件传热的计算机模拟是未来内燃机虚拟设计的关键技术，因而有必要对缸内零件的分析历史和现状进行综合探讨。     

内燃机燃烧室瞬态导热有限元计算网格剖分规则研究

对周期性瞬态导热的半无限大级数解进行了理论分析,结合有限元算法,证实了周期性瞬态导热的温度波动深度和有限元网格尺度都具有相似性,据此提出了保证周期性瞬态导热问题有限元求解精度的网格剖分规则,并应用该规则对发动机燃烧室壁进行了实例计算。     

Effect of heat transfer space non-uniformity of combustion chamber components on in-cylinder heat transfer in diesel engine

Combustion chamber components (cylinder head-cylinder liner-piston assembly-oil film) were treated as a coupled body. Based on the three-dimensional numerical simulation of the heat transfer of the coupled body, a coupled three-dimensional calculation model for the in-cylinder working process and the combustion chamber components was built with domain decomposition and boundary coupling method, which adopts the coupled three-dimensional simulation of in-cylinder working process and the combustion chamber components. The model was applied in the investigation of the influence of space non-uniformity in heat transfer among combustion chamber components on in-cylinder heat transfer. The results show that the effect of wall temperature space non-uniform distribution of combustion chamber components on heat transfer happens mainly at the end of the compression stroke and expansion stroke. Therefore, it can be concluded that wall temperature space non-uniform distribution of combustion chamber components would influence heat transfer during the intake and exhaust stroke obviously.     

内燃机缸内积炭及进气涡流强度对局部瞬态传热的影响

通过实验研究了内燃机缸内积炭及进气涡流强度对局部瞬态传热的影响，并测量了气缸盖鼻梁区和活塞燃烧室表面的瞬态热流，结果表明燃烧室受热表面积炭层的存在对工质与燃烧室各零件间的瞬态传热表现出强的闭塞作用。