救生艇用2105柴油机活塞温度场数值计算与分析

针对柴油机活塞的热负荷问题,以救生艇用2105直喷式柴油机为研究对象,建立了活塞温度场的数学模型和边界条件,进行了额定工况下2105柴油机活塞温度场的计算,获得了温度场的数值分布.计算结果表明,活塞顶部的热负荷集中在燃烧室,最高温度为330℃,位于燃烧室中心.活塞顶部不同区域温度分布差异较大,在燃烧室偏离活塞中心一侧温度偏高,位于燃烧室喉口排气一侧、活塞顶面燃烧室背离活塞中心一侧外缘、燃烧室底部一圈温度较低.活塞第一环槽最高温度为180℃,活塞的热负荷在允许范围之内.     

柴油机活塞三维温度场数值计算与分析

针对柴油机活塞的热负荷问题,以195柴油机为研究对象,建立了活塞温度场的数学模型和边界条件,进行了额定工况下195柴油机活塞温度场的计算,获得了温度场的数值分布。计算结果表明,活塞顶部的热负荷集中在燃烧室,最高温度为382°C,位于燃烧室中心。燃烧室下部温度较低,背离活塞中心侧的外边缘的温度也较低,同时位于燃烧室排放口的温度也比较低,而温度较高的区域分布于燃烧室偏离活塞中心一侧。由此可见,活塞顶部的不同区域温度分布还是有比较大的差异。活塞第1环槽最高温度为150℃,活塞的热负荷在允许范围之内。     

车削刀具内温度分布模拟的耦合方法

针对车削刀具内温度分布有限元模拟中切屑与刀具接触面边界条件难以确定的难题,提出了车削刀具内温度分布模拟的耦合方法．该方法将Deform-3D软件对切削过程进行整体模拟的结果作为刀具数值模拟的边界条件,在有限元软件Ansys中对刀具进行温度场的数值模拟．将Deform-3D与Ansys相互耦合的算法,可以实现两个软件间的优势互补．结果表明,该方法可以对车削刀具内的温度分布进行更为合理地模拟,计算时间仅为Deform-3D对刀具进行模拟时间的1／20．     

船舶发电柴油机冷却腔内沸腾两相流数值模型研究

现代船舶发电柴油机冷却系统设计趋势朝着小型化、整凑型发展,沸腾传热因高效换热能力而备受关注。本文以CFX欧拉双流体模型为基础,通过CCL语句添加用户自定义程序实现对低压系统时矩形通道内过冷流动沸腾的数值模拟。采用Kurul和Anglart修正的过冷度线性关系描述气泡直径;通过改进封闭方程以及经验式,进而改善模型计算收敛性和精度,对不同流动参数下矩形通道内过冷沸腾两相流进行实验与计算对比。计算结果表明随着壁面热流的增加气相体积分数增加;通道质量流量增加气相体积分数下降。该数值模型的建立可为真实船舶发电柴油机冷却水腔沸腾两相流分析奠定基础。     

潜艇主艇体三维粘性流场数值计算方法研究

采用不同的湍流模型、边界条件对SUBOFF模型主艇体的七种网格模型进行了三维粘性流场数值模拟.将计算所得的艇体表面的压力系数和壁面剪应力系数沿艇长的分布与有关文献的试验结果进行了比较,并以曲线的形式展现出来.分析了湍流模型、边界条件和y+值范围对潜艇主艇体三维粘性流场数值计算结果的影响.     

乘员负荷分布方式对客室内气流组织的影响

应用重整化群κ-ε紊流模型,分别计算并比较了非空态与空态空调列车室内空气三维紊流流场与温度场的分布特性．采用MonteCarlo法分析计算了太阳透射辐射和壁面间的辐射在车室内各固体壁面引起的附加热流变化,并以此作为能量方程的附加源项;对旅客产生的热负荷分别采用平面分布与空间分布处理方式,对比分析了采用不同热负荷分布方式对空调列车客室内三维空气流场与温度场分布的影响．研究分析表明：不同的热源处理方式对客室内流场与温度场有较大的影响．最后,实验验证了采用数值模拟手段研究非空态空调列车室内气流组织的可靠性,为空调列车室内舒适环境的优化研究提供了依据．     

救生艇用柴油机气缸套温度场的计算与分析

针对柴油机气缸套的热负荷问题,以救生艇用2105柴油机的气缸套为研究对象,建立了气缸套温度场的计算模型,讨论了边界条件,在Fluent软件平台上开展了标准工况下2105柴油机气缸套三维温度场的计算.计算结果表明,等温线的分布是轴对称的,整个温度场分布是由上至下逐渐变低,其中顶面最高,中间冷却水处最低,上部温差沿轴向方向较大,下部温度分布比较均匀;整个缸套温度最高点位于缸套顶部内侧.从计算结果看,该气缸套温度分布合理,最高温度为511 K,热负荷不大.     

船用柴油机冷却水CFD分析及沸腾传热研究

针对高强化发动机的热负荷问题,寻求适当的冷却水量、压力及合理的流场分布是柴油机冷却水腔设计的重要一环。本文以某船用柴油机气缸盖-气缸套冷却水腔为研究对象,通过冷却系统一维仿真得出边界条件,利用FLUENT软件对冷却水腔的冷却水流场进行数值模拟。通过对三维流场的分析,对水腔的压力损失、流场分布给出了恰当的评估并指出了流动优化的方向。为研究发动机冷却水腔内存在的过冷沸腾传热现象,借助于空泡份额(单位容积中气泡所占的百分比)的概念,提出和建立了一种基于单相流的沸腾传热计算方法。     

柴油机活塞温度场有限元计算分析

本文利用SUPERSAP有限元软件包对Sulzer 6RND68柴油机在不同工况下的活塞温度场进行计算分析，结果发现柴油机燃烧状况对活塞的温度场有着较大影响，尤其在燃烧质量不佳及柴油机超负荷运转时，活塞顶部的温度呈指数上升，这为柴油机活塞顶部裂纹和烧蚀及第一道活塞环断裂的原因提供了理论依据。并在此基础上为轮机管理人员提供了相应的管理建议。     

380柴油机气缸套温度场的计算与分析

针对柴油机气缸套的热负荷问题,以救牛艇用380卣喷式柴油机为研究对象,建立气缸套温度场的数学模型和边界条件,使用FLUENT软件进行温度场的计算,获得标准工况下380柴油机气缸套的温度场分布.计算结果表明,等温线的分布是轴对称的,整个温度场分布是由上至下逐渐变低,其中顶面最高,中间冷却水处最低,上部温差沿轴向方向较大,下部温度分布比较均匀,缸套温度最高温度为513 K,位于缸套顶部内侧,热负荷不大.     

基于流固耦合的某船用低速柴油机活塞温度场分析

针对某研发新型船用柴油机,建立其活塞固体域和流体域模型,运用有限元软件ABAQUS和流体动力学软件START-CCM+进行联合仿真,得到其活塞耦合面对流换热系数和温度场分布。活塞最高温度538K左右,活塞第一环区及环区附近区域大部分温度439K在左右,活塞环区及活塞内部冷却腔大部分温度处于340K~439K范围以内,最后与现有对标机型进行对比,得到仿真计算所得活塞温度分布与对标机型温度场实测值基本一致,活塞温度场仿真计算结果基本符合实际。     

某高功率密度柴油机气缸套热-结构耦合分析

采用有限元分析软件ANSYS对某高功率密度柴油机气缸套进行稳态温度场计算,并将计算结果作为边界条件,施加在缸套结构有限元模型上,同时在其上施加柴油机工作时的最大爆发压力和预紧力,进行热-结构耦合应力场分析,得到在耦合场下缸套的最大应力和应变。     

柴油机连杆工作过程中啮合齿形静力学试验研究

以海上采油平台某发电用进口柴油机连杆为研究对象,以该柴油机实际运转工况下的P-V图为基础,计算该柴油机实际运转工况下一个工作循环内气体作用在活塞上的作用力;采用ADAMS软件,建立的发动机多体动力学模型,通过输入的气体压力曲线和负载转矩,仿真得到连杆实际工况下交变载荷：用电测法对连杆所受最大轴向载荷和横向载荷做了静力拉压加载实验,测得连杆的应力应变;本文试验结果为后期连杆的有限元分析结果的准确性提供对比依据。     

贫油润滑下活塞环组膜厚计算的改进及其验证

活塞环油膜厚度的计算和测量是发动机摩擦学研究的重要内容,作者改进了活塞环的润滑模型,编制了更加接近实际的计算程序,在程序中考虑了多环贫油润滑情况下滑油的分布、烧耗等因素,并进行了供油量的连续性计算,同时考虑了上、下止点处出现的混合润滑。作者还在高速小缸径柴油机上开发了一种调频式活塞环油膜厚度测量装置。理论计算表明,考虑贫油及布油情况的多环物理模型是合理的,用该模型计算的缸套活塞环油膜厚度很接近实测值。通过不同条件下的试验和计算进一步探明了影响活塞环油膜厚度的诸因素的作用。     

寒潮所致混凝土箱梁桥温度应力分析

以降温幅度和降温持续时间为特征值构造了寒潮强度函数,引入箱梁截面基于传热学意义上的特征长度概念,采用ANSYS有限元软件按热传导第三类边界条件分析了某3跨等截面连续梁桥在各种强度的寒潮温度荷载作用下的瞬态温度分布和时程温度应力。考察了该桥的寒潮效应随寒潮强度、箱梁表面的对流换热系数和箱梁截面特征长度的变化而变化的规律,对混凝土箱梁桥寒潮温度效应的敏感影响因素进行了识别。     

船用带式制动器重复制动瞬态温度场分析

根据船用带式制动器刹车特点,确定制动器重复制动的边界条件,运用有限元分析软件建立带式制动器的三维有限元计算模型,对重复制动工况下制动带和摩擦片的瞬态温度场进行分析计算,揭示了重复制动工况下制动带和摩擦片内部温度场分布规律,为带式制动器的优化设计提供参考.     

6S50MC船用柴油机活塞头强度分析

对6S50MC柴油机的活塞头进行三维建模和网格划分,仿真得到活塞头的温度场,并对活塞头进行热分析、机械分析和耦合场作用下的强度分析。计算活塞头的温度场分布,分析活塞头在不同负荷作用下的强度。计算得出活塞头在热负荷作用下的最大应力和最大变形符合设计要求。应力集中和变形主要是由热负荷引起的,为了减少热负荷的破坏作用,应该对活塞头加强冷却和改进结构设计。     

2135柴油机活塞及缸套温度测量试验

通过应用硬度塞法和热电偶法分别测量2135柴油机活塞相关点温度和缸套相关点温度,考察柴油机2135活塞以及缸套热负荷状况,对测量结果分析和研究表明,活塞表面温度没有超过材料允许范围,该机型还有工作提升能力。     

船用发电柴油机排气阀三维稳态温度场分析

分析某船用发电柴油机排气阀的工作环境及失效机理,建立柴油机排气阀的传热边界条件,结合ANSYS有限元分析软件,得出了排气门工作时的稳态温度场分布,为相关故障诊断提供参考依据。