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。     

基于集总参数法的车用内燃机传热计算机仿真研究

针对车用内燃机某些部件不能直接应用集总参数法研究传热的问题，根据集总参数法的限制条件，提出了将集总参数法用于内燃机所有部件研究传热问题的方法。将车用内燃机的流动问题与传热问题耦合起来作为一个系统，建立了车用内燃机的流动与传热问题的综合模型，编制了计算程序。对某型坦克内燃机的传热进行了实例计算。计算结果表明，坦克内燃机传热不但与内燃机的工况有关，还与外界环境中的大气压力与大气温度有关，文中给出了坦克内燃机传热随外界环境中大气压力与大气温度的变化规律，并将计算结果与实验值作了比较，其结果吻合较好。     

车用内燃机润滑系统传热仿真

提出了履带车辆动力装置润滑系的传热仿真方法。采用集总参数法研究了车用内燃机润滑系的传热问题，并建立了润滑系各部件的传热教学模型，编制了计算程序。对某型坦克内燃机润滑系的传热进行了实例计算。仿真结果与试验值符合较好。     

发动机冷却系统陈述式动态模型

鉴于发动机冷却系统传统过程式模型在模块化、重用性、参数化等方面的不足,在详细分析发动机冷却系统部件数学模型的基础上,采用面向对象的陈述式建模方式在多领域仿真平台MWorks上建立了易于管理、修改、重用和扩充的发动机冷却系统陈述式动态模型库,模型库各重要部件均采用动态表征。为更精确地计算散热器动态性能,提出了二维离散方法构建散热器模型。通过试验数据验证了散热器模型,散热器出口冷却液温度和空气温度的稳态仿真值与试验值误差分别为4.20%和4.75%。通过调用模型库中的部件模型构建了结构典型的发动机冷却系统,并对仿真结果进行了理论对比分析。     

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。     

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.     

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。     

内燃机台架宽水温控制冷却系统

冷却系统控制水温是内燃机多水温试验的关键。发动机用大循环冷却,水箱隔热、内装浮球阀。由假设排泄部分冷却水与补充等排泄量的冷水使箱内水温稳定,且经传热分析,得出冷却水排泄量计算式。系统用旁通阀手动排泄经测算的冷却水量,用浮球阀自动补充等排泄量的冷水,控制冷却水温;并通过改变箱内水温和排泄量,控制另一冷却水温。台架试验结果表明,汽油机在4 500 r/min和54 N.m时,水温50℃在21 min内的控制精度≤+0.7℃,在30～95℃之间六种设定水温的控制精度≤0.2℃。此系统可控制内燃机所需任一冷却水温。     

车用内燃机冷却系的流动与传热仿真

本提出了车用内燃机冷却系的流动与传热仿真方法。采用一维的方法研究了车用内燃机冷却系的流动问题；采用集总参数法研究了车用内燃机冷却系的传热问题；将车用内燃机冷却系的流动问题与传热问题耦合起来作为一个系统，进行整体研究，建立了内燃机冷却系的流动与传热问题的整体模型。编制了计算程序。对某型坦克内燃机冷却系的流动与传热进行了实例计算，仿真结果与试验值符合较好。     

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.     

提升乘用车汽油机燃烧系统性能的研究

应用稳态CFD数值分析和气道稳流试验方法对某乘用车汽油机的原气道和改进气道进行了分析。计算和试验均表明:改进的进气道比原进气道流量系数降低14%,但滚流比提高56%;改进的排气道流量系数比原排气道提高10%。燃烧室也进行了减小最远火焰传播距离和降低面容比的改进。基于改进前后的燃烧系统进行了进气和压缩两冲程的瞬态CFD分析,结果表明:改进后的燃烧系统在缸内能形成更规则的大尺度漩涡,而且缸内瞬态滚流比更高,湍动能也高于原燃烧系统。最后通过试验进行了验证,结果表明:在外特性上,改进燃烧系统的点火提前角比原燃烧系统在中低速提前3～5°CA,高速时基本一致。改进燃烧系统的中低速扭矩比原燃烧系统提高4%～10%,部分负荷燃油消耗率降低5%～9%,高速时两者差别不大。     

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．     

发动机电控冷却系统设计及试验

提出取消节温器,水泵、风扇分别电控化的发动机新型电控冷却系统型式,运用集总参数法建立系统的数学模型,并搭建电控冷却系统试验装置;运用反馈线性化方法设计非线性控制器,进行仿真和试验研究;分别设计基本模糊控制器和变论域模糊控制器,进行发动机冷却液温度控制试验。最后综合比较非线性控制、基本模糊控制和变论域模糊控制3种控制策略的控制效果,结果表明:发动机电控冷却系统采用变论域模糊控制效果较优。     

汽车发动机冷却系仿真优选方法的研究

介绍了汽车发动机冷却系散热器、风扇和水泵的仿真优选方法。建立了散热器性能计算模型,提出了散热器优选的方法。通过收集不同结构形式的风扇和水泵的试验数据,建立风扇性能数据库,应用相似理论,对风扇和水泵进行优选,给出了应用实例。     

内燃机配气机构的动力学虚拟仿真研究

采用虚拟样机技术对配气机构进行动力学仿真研究,并用Visual Basic语言编程,计算2种凸轮型线的特征参数及凸轮轮廓面.分析了在不同凸轮转速下2种凸轮型线的气门运动情况,利用信噪比讨论配气机构的动态特性.仿真计算结果表明:基于虚拟样机技术建立的仿真模型对配气机构的运动规律有良好的预测效果;通过比较发现,FB-Ⅱ型凸轮在低速时动态性能较好,而高次方凸轮型线在较高速度时动态性能较好.     

装甲车辆发动机冷却系统空气流动的仿真模型

基于一维动态可压缩气体流动方程建立了装甲车辆发动机冷却系统空气流动的仿真模型 ,考虑了车辆动力舱内流道几何尺寸、壁面摩擦、散热器传热、风扇做功以及分支流动对冷却气流的影响。对一台履带式装甲车辆发动机冷却系统的空气流动进行了实例仿真计算 ,为研究装甲车辆发动机冷却系统空气流动的性能提供了一种理论分析手段。