工程机械柴油机动态工况冷却系统热平衡研究

从工程机械动态性能匹配理论研究出发,解决在连续高负荷、高温环境工况条件下工程机械柴油机冷却系统温度过高问题.对传统柴油机冷却系统模型进行动态化、精细化和模块化改良,提出了动态工况下的工程机械柴油机冷却系统热平衡模型.系统模型以柴油机转速随时间变化作为输入,各子系统模块均采用动态模型表征,并细化考虑了发动机舱温度对风扇进风温度的影响,以提高精度.模型能够反映转速变化对于冷却系统温度变化的动态特性,并通过与试验结果的比较,验证了该模型描述工程机械动态工况下冷却系统性能的有效性.     

工程机械用柴油机冷却系统匹配技术研究

阐述工程机械用柴油机冷却系统的设计、匹配技术要求及其对柴油机整机性能的影响,提出了冷却系统的性能评价指标,论述了基于“提高系统散热能力、减少消耗功率”的匹配技术。     

两级增压柴油机级间冷却系统的研究

柴油机两级增压技术已经越来越多地运用到商用车柴油发动机上,用于提高柴油机的功率密度,降低排放污染物,提高燃油经济性。本文主要论述了一种两级增压型柴油机级间冷却系统的方案研究及台架开发,对冷却系统的方案、中间冷却器方案设计等进行了研究及相关试验验证,为今后该机型冷却系统的开发明确方向。     

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%。     

玉柴高原型柴油机的研制开发

首先分析了高原的环境特点及高原环境对柴油机性能的影响,并对玉柴柴油机在高原上的性能验证情况进行了介绍,证明了柴油机在高原环境下依然可以获得相当好的动力性、经济性和排放性能。最后根据性能验证优化结果对柴油机的涡轮增压系统、冷却系统、冷启动系统、空滤器系统、材料的选择改进进行了详述和总结。     

船用柴油机冷却系统仿真分析研究

以某船用中速柴油机冷却系统为研究对象,开展了一维与三维CFD相结合的仿真分析,并通过试验数据验证了计算方法的可行性;利用该方法对原机冷却系统性能进行了综合分析,优化了机带高、低温淡水泵的流量和压头;通过全工况范围冷却系统性能计算分析,验证了优化后冷却系统性能得到明显改善。     

C6121系列防爆柴油机的开发研制

按照煤矿用防爆柴油机的要求,上柴公司和太原煤科院进行了防爆柴油机的合作开发。在C121柴油机的基础上,改变了柴油机的起动方式和零部件材料,改进了进排气系统和冷却系统,设计隔爆结合面的结构参数及阻火器等,来满足柴油机的防爆要求。     

大中型养路机械用柴油机冷却系统匹配技术研究

阐述了大中型养路机械用柴油机冷却系统的设计、匹配技术要求及其对整机性能的影响,提出了冷却系统的性能评价指标,论述了基于“提高系统散热能力、减少消耗功率”的匹配技术。     

230型柴油机超高增压采用组合式MSEM系统的研究

随着柴油机平均有效压力不断提高,新一代高增压柴油机对其排气系统的设计要求也相应提高。兼有变压系统和定压系统优点的MSEM系统目前已得到广泛应用。在230高速大功率柴油机提高Pme的强化机型上,利用“一维非定常流混合计算模型”程序对其采用不同支管型式的组合式MSEM系统进行了设计计算,并对不同工作特性进行了比较研究;还结合相继涡轮增压系统措施在强化型机上对其部分工况性能作了初探,为进一步改善强化机性能提供了理论依据。     

采用两级中冷器的某柴油机冷却系统设计方法

在柴油机整机设计初始阶段,根据柴油机工作环境及使用工况,搭建基于定型产品的冷却系统模型,并优化设计柴油机冷却系统的工作流程。基于热平衡理论,对整机热量分布状态进行数据分析和软件模拟,确定冷却系统的换热指标参数。基于流体热交换理论,对柴油机冷却系统进行工作能力计算,确定匹配柴油机冷却系统换热性能要求的水泵、中冷器、机油冷却器。     

水下工作柴油机排气降温系统设计及试验

排气背压对柴油机的动力性能和油耗有着重要的影响,排气背压过大会造成动力性能的损失和油耗的增加,因此,在为柴油机设计排气后处理装置时,要充分考虑排气背压的大小。本文针对水下工作的柴油机,设计了一套排气降温系统,可以使得该柴油机在水下工作时,其排气可以被冷却后直接排向大气,并且其动力性能不受影响,这就要求在设计过程中要使整个排气降温系统的流动阻力尽可能最小。通过试验结果表明:加装该排气降温系统后柴油机输出动力性能良好,无功率和转矩损失;特殊管壳式换热器换热效果良好,能使最高温度为503.4℃的高温烟气降低到39.4℃。本文研究的结果对小型水下动力装置排气降温系统的选择和设计有一定的参考价值。     

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。     

用于某发电机组的TBD620V12柴油机冷却系统的分水设计

为了满足由TBD620V12柴油机和1FR6 506-4三相异步发电机组成的发电机组中发电机的冷却需要,需分16 m3/h海水给发电机。通过计算该柴油机冷却系统传递的总热量及海水泵的流量,证明了分水的可行性;据传热学理论证明了海水在特征管路中的流动是紊流状态;通过完善原有结构设计实现分水,台架试验证明该柴油机的冷却系统在分水后仍能保证良好的冷却效果。     

Simulation analysis of cooling methods of an on‐board organic Rankine cycle exhaust heat recovery system

Energy saving and emission reduction of engines were taken seriously, especially for vehicular diesel engines. Exhaust heat recovery based on organic Rankine cycle (ORC) system has been considered as an effective approach for improving engine fuel economy. This article presents the investigation of water or air cooling method for an ORC exhaust heat recovery system on a heavy‐duty truck through simulations. The models of the truck engine and the ORC system were developed in GT suite, and the integration system model was developed in the Simulink environment. The validity of the models was verified experimentally. The performance of the vehicular engine with ORC system using water or air cooling method was comparatively analyzed. The simulation results indicated that the water cooling method is more suitable for the vehicular ORC system than air cooling method. The relation between benefit and penalty of the ORC system and cooling system was discussed. The operating condition of the cooling system was confirmed having significant effects on the combined system performance, especially the fan speed. The performance improvement of the engine with the use of ORC system was further evaluated under different engine operating conditions and ambient temperatures. Lower ambient temperature had positive effects on the engine fuel economy. The mass flow rate of exhaust gas for heat recovery should be regulated for better performance under high ambient temperature.     

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。     

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．     

单缸风冷柴油机的先进技术

从轻巧化、高机械效率、高充量系数及燃烧系统和冷却系统优化等方面论述了单缸风冷柴油机的先进技术。优化前后的数据表明，利用上述先进技术开发出的高强化单缸风冷柴油机更趋轻巧化，其机械效率、燃油消耗率、噪声及排放争}生能指标得到了提高。     

Design and testing of an automobile waste heat adsorption cooling system

This paper describes an experimental adsorption cooling system driven by the waste heat of a diesel engine. Zeolite 13×–water is used as the working pair and a finned double-tube heat exchanger is used as the adsorber. To evaluate the performance of the system, some control and instrumentation facilities are also designed. The time evolutions of the fluids and bed temperature are measured. The coefficient of performance and the specific cooling power of the prototype are obtained. Some challenges facing the commercialization of the automobile waste heat driven adsorption cooling system are discussed.     

柴油机热泵供暖系统

本文从热力学分析出发，提出了一种由柴油机驱动热泵的供暖装置。该装置可将柴油机中部分排气热损失及冷却系统热损失加以回收利用，具有较高的供热效率和很好的开发前景。     

高原环境对内燃机冷却系统性能的影响

本文运用传热学理论,分析、研究了高原环境对水冷式内燃机冷却系统散热能力的影响。指出高原空气流动雷诺数减小及水沸点降低导致散热能力下降;同时分析出冷却系相对热负荷随海拔升高而增加,二者综合结果致使冷却系沸腾进风温度在高原地区下降,增压发动机尤为显著。在不同海拔时695Q非增压发动机及695QZ增压发动机的冷却系统性能试验基础上,总结出了水冷式内燃机冷却系统性能随海拔高度的变化规律。