发动机活塞传热的三维无网格法模拟及试验验证

利用三维光滑点插值无网格法(FS-PIM)建立了发动机活塞三维传热分析的计算模型,在FS-PIM中引入广义梯度光滑技术对协调梯度场进行修正;详细推导了活塞传热的三维无网格离散控制方程,并编写无网格法FORTRAN程序模拟了活塞的三维温度场。引用活塞温度的硬度塞法测试结果,对三维无网格法活塞温度计算结果进行对比验证,发现在复杂几何结构和混合边界条件传热问题中,其计算结果与有限元法、试验测试等结果吻合得较好,而且在相同节点布置和传热边界的前提下,无网格法的计算精度比传统有限元法高,更接近试验结果,说明计算模型是高效可行的。此外,FS-PIM法无需计算形函数的导数,比其他无网格法的计算成本要低,降低了对场函数连续性的要求。