一种适用于缸盖水腔沸腾传热计算的模型

基于VC＋＋6．0开发了一种单相流沸腾传热模型,通过引入空泡份额的概念将沸腾发生时的流场看作一个气液均匀混合的单相流,从数学上对该模型进行了描述并介绍了模型的数值实现方法。通过与实验结果的对比,表明模型适用于缸盖冷却水腔内沸腾传热计算。实验和计算结果还表明,压力对沸腾传热的影响较为明显。最后以226B型发动机水腔为工程应用对象,计算出了水腔内的空泡份额分布和水腔内的流度分布情况。     

一种适用于缸盖水腔沸腾传热计算的模型

基于VC 6.0开发了一种单相流沸腾传热模型,通过引入空泡份额的概念将沸腾发生时的流场看作一个气液均匀混合的单相流,从数学上对该模型进行了描述并介绍了模型的数值实现方法.通过与试验结果的对比,表明模型适用于缸盖冷却水腔内沸腾传热计算.试验和计算结果还表明,压力对沸腾传热的影响较为明显.最后以226B型发动机水腔为工程应用对象,计算出了水腔内的空泡份额分布和水腔内的流速分布情况.     

适用于缸盖冷却系统的沸腾模型研究

介绍了2种适用于发动机冷却水传热计算的单相流沸腾模型Chen模型和BDL模型,通过对鼻梁区简化模型的数值模拟计算和实验结果对比分析,得到“BDL沸腾传热模型+SST湍流模型”的数学模型,计算误差更小.     

基于Chen模型的缸盖冷却水腔内沸腾传热研究

基于Chen模型研究了柴油机模拟冷却水腔内的沸腾传热,并与试验数据进行对比,验证了模型的适用性,并将此模型应用于柴油机缸盖及冷却水套内的耦合传热计算。计算结果表明:沸腾传热可有效提高冷却水的换热能力,降低冷却水套壁面局部高温区域的温度,降低缸盖本体的温度梯度,从而降低缸盖热负荷及热应力;考虑沸腾时,缸盖局部温度点仿真计算结果与试验结果误差更小。     

发动机冷却水腔内沸腾传热的模拟研究

从单相流观点出发研究了两种计算过冷流动沸腾传热的思路:分区描述法和叠加计算法.提出了两个基于分区描述法的沸腾模型A和沸腾模型B;修正了基于叠加计算法的Chen沸腾模型和BDL沸腾模型中对流传热项的计算方法.利用这些沸腾模型进行了缸盖鼻梁区冷却水腔沸腾传热的数值模拟,并与试验结果进行了对比分析.结果表明:采用分区描述法和叠加计算法进行发动机冷却水腔内过冷流动沸腾传热计算均是可行且有效的方法;采用沸腾模型A和修正的BDL模型的预测精度比另两个沸腾模型要高;提高流速和过冷度均能强化沸腾传热的能力,提高压力后则在更高的壁面温度下才出现沸腾传热.     

缸盖冷却水的沸腾传热模型

针对缸盖水腔内的冷却水流动沸腾传热计算,本文介绍了两种沸腾传热模型。模型认为流动沸腾总传热量等于泡核沸腾和单相流对流传热之和,介绍了常用的Chen模型,然后介绍了一种基于加权叠加方法基础上的。计算过冷流动沸腾传热的新模型Franz模型。     

基于沸腾模型的内燃机缸盖多场耦合传热

通过车用天然气发动机,建立了包括冷却水腔内流动沸腾传热、气缸盖内固体导热及缸内进排气燃烧在内的多场耦合仿真系统.采用直接耦合算法进行气缸盖固体区域与冷却水腔流体区域流固耦合仿真,采用顺序映射的方式进行缸内燃气区域与流固区域多场耦合仿真.通过CFD软件中UDF功能嵌入合适的单相沸腾传热模型对缸盖水腔内传热进行分析计算,并在此基础上结合试验测量结果,对比分析发动机在不同冷却水温度与不同冷却系统压力下缸盖温度场变化趋势.研究表明:多场耦合仿真系统可以解决缸盖传热边界不易给定的难题,能够更真实准确地描述出缸盖复杂传热过程,且考虑沸腾传热因素后有助于提高在不同冷却条件下缸盖热关键区域温度场的计算精度.     

缸盖冷却水的单相流沸腾模型

针对缸盖水腔内的冷却水流动沸腾传热计算,本文介绍了两种单相流沸腾模型.模型认为流动沸腾总传热量等于泡核沸腾和单相对流传热之和,其中泡核沸腾传热计算采用修正后的容积沸腾传热计算公式.BDL模型在Chen模型的基础上作了改进,考虑了冷却水局部流动参数及饱和状态的影响,适用于局部流动传热计算.     

缸盖冷却水的单相流沸腾模型

针对缸盖水腔内的冷却水流动沸腾传热计算,本文介绍了两种单相流沸腾模型。模型认为流动沸腾总传热量等于泡核沸腾和单相对流传热之和,其中泡核沸腾传热计算采用修正后的容积沸腾传热计算公式。BDL模型在Chen模型的基础上作了改进,考虑了冷却水局部流动参数及饱和状态的影响,适用于局部流动传热计算。     

Conjugate Heat Transfer Analysis for a Finite Thickness Cylinder in a Hypersonic Flow

Prediction of surface heating rates is of prime importance for the hypersonic flow regime. Experimental and conventional computational efforts overlook the heat transfer phenomenon in the solid due to the rigid assumptions involved in the solution methodologies. In order to address this fact, conjugate heat transfer (CHT) studies are carried out using various coupling techniques to examine their implementation abilities. Three types of solution methodologies are adopted, namely, decoupled, strongly coupled, and loosely coupled analysis. This study is also focused on looking into the effect of a hypersonic flow field on wall heat flux for a finite thickness insulating cylinder at moderately large time scales. Increase in wall temperature and decrease in surface heat flux have been noticed using strong and loose coupling techniques with an increase in simulation time. Decoupled fluid and solid domain analysis is found to be useful for typical shock tunnel test durations (～1 ms) while investigations with loose coupling techniques are advisable for time scales corresponding to flight testing (～1 s). Efforts are also made to reason the discrimination in prediction of stagnation point heat flux using conventional computational and experimental analysis.     

地热换热器孔外传热模型研究进展

总结了以往地热换热器孔外的理论传热模型，并将其归为两大类：有限长热源模型和无限长热源模型。在简要对其进行介绍和总结之后，进一步比较了他们之间的差别和联系。指出无限长模型不能适用于地热换热器长时间的传热分析，只能用来分析短时间内非稳态的传热分析。而有限长的传热模型由于考虑了地面作为传热边界对地下传热过程的影响，能够用来分析长时间的传热分析。     

缸盖水腔表面温度场的确定

为了确定更为准确的缸盖冷却水腔壁面温度场,以车用226B型柴油机缸盖冷却水腔为研究对象,介绍了缸盖水腔流固耦合传热的过程,并给出了使用流固耦合确定水腔壁面温度场的方法和步骤,根据壁面温度场判断出了壁面各区域的传热类型并求解出了壁面的换热系数,结果表明,流固耦合法与集总参数法壁面温差最大可达36K,考虑沸腾传热因素时水腔壁面传热系数最大值为14200W/m2.K,比未考虑沸腾传热时大了近50%。     

缸盖水腔表面温度场的确定

为了确定更为准确的缸盖冷却水腔壁面温度场，以车用226B型柴油机缸盖冷却水腔为研究对象，介绍了缸盖水腔流固耦合传热的过程，并给出了使用流固耦合确定水腔壁面温度场的方法和步骤，根据壁面温度场判断出了壁面各区域的传热类型并求解出了壁面的换热系数，结果表明，流固耦合法与集总参数法壁面温差最大可达36K，考虑沸腾传热因素时水腔壁面传热系数最大值为14200W／m^2·K，比未考虑沸腾传热时大了近50％。     

1.5L汽油机气缸盖冷却水套的结构改进与分析

为了提高某1.5L自然吸气汽油机的经济性和降低排放,增加了EGR模块,使气缸盖冷却水套结构发生了变化。本文应用PRO/E三维软件和FIRE软件进行了该机气缸盖水套结构改进设计和数值模拟,得到了冷却液流速分布、换热系数分布、压力损失等信息。与现生产的气缸盖水套分析结果进行了对比,提出了缸盖水套结构改进措施,有效改善了气缸水套的换热能力和流量均匀性。     

汽车散热器传热及阻力特性的预测方法

针对常用型式的汽车发动机散热器，在大量实验和分析计算的基础上，建立了预测散热器传热及阻力特性的计算模型，并编制了设计计算程序。预测结果与实验数据相当吻合。     

壁面模型对缸内传热多维瞬态数值模拟计算的影响

采用常规湍流模型对柴油机缸内传热过程进行多维瞬态模拟计算时,壁面模型的处理方式将直接影响到整个模拟计算的精度和准确性,为此本文利用多维瞬态模拟计算方法考察壁面模型对缸内传热模拟计算的影响。研究结果表明：壁面模型中复合壁函数法由于在近壁处湍能被修正,使缸内多维模拟计算结果更接近于试验值。