小型风冷柴油机热负荷的研究

通过JC175F型柴油机的开发,探讨小型风冷柴油机热负荷问题及改善方法。     

某柴油机缸盖热负荷的流固耦合计算分析研究

分别建立了柴油机缸盖和冷却水道模型,在Workbench的环境下,运用CFD与FEA耦合计算的方法,对额定工况下的缸盖温度场进行计算分析。计算结果表明:缸盖的最高温度为602K;耦合计算的方法更符合柴油机的实际传热情况;在柴油机额定工况下,冷却水的冷却情况以及缸盖的最高温度符合要求。经硬度塞测试数据对比可知:仿真结果真实可信,可以为柴油机热负荷分析和柴油机改进设计提供理论指导和依据。     

用耦合法分析研究发动机的稳态传热

利用FLUENT分析软件对发动机的稳态传热进行了仿真模拟。以所建立的某柴油机耦合传热系统为例进行了仿真计算,得到了耦合系统(活塞、缸套、冷却水套)的温度场等相关信息。计算结果表明,用耦合法模拟柴油机活塞组、缸套和冷却水之间的稳态传热是可行的。     

F170风冷柴油机热负荷试验分析

通过对F1170风冷柴油机温度场的分析,研究其结构参数对热负荷的影响及改善方法。     

柴油机活塞的热及惯性力耦合研究

采用IDEAS软件研究了某型号柴油机活塞分别在热负荷作用下、惯性力作用下、以及在惯性力和热负荷共同作用下的强度及变形变化规律,热-机械负荷耦合下应力与变形的分布规律,找出了惯性力和热负荷对活塞应力与活塞变形所作的贡献。通过对原方案和改进后的方案比较,表明改进后活塞第一环内的温度明显降低,证明了改进设计的有效性,为该型号活塞的改进设计提供了依据。     

柴油机缸套热负荷评估的分析及实验研究方法

针对S195柴油机气缸套,建立了较为完整的数学和几何模型,以及相应的合理的边界条件,在此基础上对缸套的温度场进行了三维有限地分析。并用实测结果来验证模拟计算的可靠性,最后,对缸套的热负荷及设计合理性进行了综合评定。     

重型柴油机气缸套热负荷分析及结构优化

以某重型柴油机的钢制薄壁顶置湿式气缸套为研究对象,运用有限元法进行了气缸套三维温度场的计算,结果显示:缸套最高温度为229℃,出现在缸套活塞上止点附近;结合特定热边界条件,对气缸套的稳态温度场进行了计算,通过对比不同气缸套壁厚对热负荷的影响,明确了在气缸套的变形分析中考虑热负荷的必要性;为气缸套结构设计改进提供了理论指导和依据。     

大功率柴油机缸内传热与热负荷分析研究

在对柴油机缸内燃烧和传热研究的基础上,结合所研究的柴油机缸内高温部件的实际结构,应用GT-POWER软件建立了某型柴油机整机数值仿真模型.通过对标定工况和最大扭矩工况下缸内热流分布以及各高温部件的温度场分析表明:高温燃气与活塞的对流传热量最大,缸套与冷却液的对流传热量远大于缸盖与冷却液的对流传热量;缸套、缸盖、活塞的最高温度在标定工况时均高于最大扭矩工况,进、排气门的最高温度在最大扭矩工况均高于标定工况;在所有缸内高温部件中,排气门头部温度最高,最大扭矩工况时达到813K.     

三基色测温法在柴油机燃烧温度场测量中的应用研究

应用三基色测温方法处理了由高速摄像机在一台光学发动机上记录下的数学式燃烧图像的温度场,并就该测量系统的标定和测量方式进行了讨论。研究结果表明,采用三基色测温法分析出的缸内燃烧温度场分布与实际情况相当一致。由于该方法具有能准确、直观、迅速地得出火焰温度场分布规律等优点,所以适用于分析像内燃机这类高速变化的燃烧过程,从而为认识内燃机的燃烧机理提供了一个有效的工具。     

直接耦合法模拟计算活塞温度场

内燃机活塞处在复杂的受热状态,确定各部分换热边界条件成为活塞温度场研究的难点和重点.直接流热耦合法将活塞及与其相互作用同体和流体部分作为一个整体进行研究,将难以确定的外部边界条件转化为内边界,通过能量守恒的方法在固-液交界面上自动完成热量交换.使用CFD软件STAR-CD利用建立的活塞组、机体和冷却水套组成耦合模型,采用直接流热耦合方法计算了某汽油机活塞温度场,计算结果和实验值吻合得较好.     

小型直喷柴油机传热过程的研究

本文在实测１９０Ａ直喷柴油机缸盖表面瞬态温度的基础上，对该柴油机缸内传热过程进行了分析。利用有限元数值计算方法，针对改变结构设计和冷却方式的不同情况，进行了活塞温度场模拟计算，通过对不同隔热方案和隔热机理进行了研究，为减少该柴油机散热损失提供了理论基础和可行方案。     

柴油机排气管隔热技术现状

柴油机排气管隔热技术的应用己有几十年的历史,至今大多数柴油机的隔热技术仍与用户的需求有较大的差距。本文考察了柴油机排气管隔热所使用的材料、技术及隔热效果等问题,特别是侧重对所应用的材料做了进一步的分析,并对今后隔热稳定性方面的工作进行了初步的讨论。     

用蒙特卡洛法计算柴油机缸内多元热辐射

采用柴油机气缸内辐射传热多区（多维）模型,对ω型燃烧室空间和曲面作与辐射多区模型相适应的数学处理和网格划分,充分考虑了燃烧室复杂的几何形状及气缸内不均匀的物性参数辐射传热的影响,利用蒙特卡洛法计算燃烧室各壁面的辐射热分布,同时还对油滴散射对热辐射的影响作了有益探索,结果表明本所提供的模型和方法,可作为预测同类机型缸内热辐射研究的一种有效手段。     

柴油机预燃室喷嘴的热负荷研究

本文提出了一种研究柴油机预燃室喷嘴热负荷的方法。将其应用于重１２１８０ＣａＤ－２喷嘴热负荷分析，得出了有效降低热负荷的改进措施。台架测试结果证实了计算方法的可信性。     

6110A柴油机绝热性能的预测

本文建立了计算直喷式柴油机气缸内热力过程、气缸周壁传热和气缸盖排气道传热的数学模型,并编制了计算机程序。采用解析法处理气缸周壁传热,特别是应用二维解析法建立活塞顶传热,将气缸周璧传热计算与柴油机气缸内热力过程计算相结合,互为边界条件,因此能模拟计算绝热机工作过程。在几种气缸周壁绝热层布置形式下,以6110A柴油机为例进行了非增压、增压和增压带动力涡轮在标定工况下的模拟计算,并分析了绝热对发动机性能,燃烧过程以及热平衡的影响。为研制绝热发动机提供了预测数据。     

6110型柴油机机体组件的有限元分析

利用有限元分析技术对 6 110型柴油机的机体、缸盖、曲轴、主轴承盖、缸套、飞轮壳等柴油机主要零部件的组合部件进行了结构强度和刚度分析 ,获得了结构改进的依据。利用专业的三维造型软件Pro/Engineer建立了较为精确的机体、缸盖、曲轴、主轴承盖、缸套、飞轮壳等零件的三维模型 ;用试验方法获得边界条件 ,并用试验结果标定有限元计算模型 ,从而获得了较好的计算结果。     

CA6110/125Z型柴油机活塞三维有限元分析及结构改进

在CA6110／125Z型柴油机活塞温度场测量试验的基础上，用三维有限元法获得了此活塞的温度场和应力场。计算结果显示，活塞特别是第一道环槽温度过高是导致柴油机长时间运转后出现活塞环胶洁和活塞产生裂纹的原因。据此，对该活塞做了相应的改进设计和疲劳安全系数的计算。     

柴油机缸内瞬态辐射换热实验研究

本介绍了作研制的内燃机缸内瞬态传热研究应用的总热流与辐射热流传感器。应用过渡状态的测试方法，尽可能减少了燃烧室内积碳对传感器的污染，从而提高了瞬态辐射热流的测试精度。实测单缸风冷柴油机缸内局部瞬态辐射热流的结果表明，瞬态辐射热流主要发生在压缩上止点及之后５０°ＣＡ￣７０°ＣＡ；循环平均辐射热流与实测总热流平均值比较，辐射热流占总热流的相对值可达２０％以上；随柴油机负荷增大，其相对值呈上升趋势。     

柴油机燃烧室壁面积炭层及其表面瞬态传热

本文在一台单缸直喷式柴油机上，用快速响应表面热电偶首先测量了倒拖运行时缸盖清洁壁面不同位置的瞬态温度，接着在经历一段时间的着火变工况运行后，当热电偶热结点覆盖有积炭层时，重复上述实验，结果表明，表面积炭后瞬态温度波动减弱，平均温度下降，由此计算机得到的传热率峰值降低，峰值相位滞后，文章提出了一种定量计算燃烧室壁面积炭导厚度和炭表面瞬态温度的方法，并依据测量数据给出了研究结果。