非道路用柴油机缸体冷却水流场试验与CFD分析

对SNH4102Z柴油机缸体冷却水套进行了台架试验,得出冷却水套上各分水孔的流量和压力;利用计算流体动力学(CFD)软件对SNH4102Z柴油机缸体冷却水套进行了数值模拟计算,得出冷却水套内冷却水流场;模拟计算和试验结果基本符合。针对模拟计算结果中冷却不足之处,提出了缸体冷却水套的改进方案;通过对比改进前后的冷却水流速和冷却效果,发现该改进方案能较好地改善缸体冷却水套流场。     

基于CFD分析的NOx传感器监测特性研究

根据国六柴油机台架上的性能试验经验,某些后处理系统SCR下游NO x传感器测量的NO x值与台架气体分析仪的测量值之间存在较大偏差.利用计算流体力学(C FD)技术对两种后处理方案进行计算,分析了尿素喷雾的形态及蒸发分解,对SCR载体前端面和NO x传感器安装位置的氨分布均匀性进行了评估,针对NO x传感器探头位置的氨分布偏差值占比进行了分析.仿真结果表明,SCR前氨气不均匀是NO x传感器测量偏差大的原因,SCR下游增加螺旋混合装置后,测量偏差可从15％ 降低到0.5％,解决了偏差大的问题.台架试验显示仿真与试验结果吻合良好,证明了C FD分析结果的可信性.     

CA498型车用柴油机冷却水套的CFD分析

应用FLUENT软件对CA498型车用柴油机冷却水套进行了模拟，对短缸体水套3种改进设计方案进行了CFD分析，通过对3种改进方案的缸体水套内流场、机油冷却水腔内流场及水套内压力损失的比较，确定了最终满足冷却要求的CA498短缸体水套的结构方案。     

内燃机缸体-冷却液流固耦合模型的共轭传热研究

运用ANSYS软件,计算了内燃机整体冷却流场的流速分布,并以此CFD计算结果为基础,针对缸体与冷却液的流固耦合模型,应用共轭传热算法,计算了缸体-冷却液耦合模型的温度场及缸体的热变形,分析了缸体内冷却液流速场对缸体-冷却液耦合模型的温度分布和缸体热变形的影响.计算表明,由于冷却液流速分布的影响,缸体的温度分布和热变形存在着非常显著的周向与轴向差异.     

柴油机缸盖水腔沸腾传热的修正计算

基于单相流沸腾传热模型,提出一种用于沸腾传热计算的修正算法,通过在CFD软件外部修正热流密度和换热系数来反映沸腾传热的影响。采用修正算法分别对某试验水道和柴油机缸盖水腔内的沸腾传热过程进行了数值模拟计算,与试验测量值相比,试验水道的最大计算误差为7.2%,缸盖水腔的最大计算误差为8%,表明修正算法不仅容易在CFD软件中实现,而且具有足够的精度。     

重型柴油机四气门气缸盖的设计

在经验设计的基础上,采用冷却系统CFD与有限元分析相结合的方法,利用CFD定量分析确定了气缸盖的冷却水量和冷却水分布,利用有限元分析了气缸盖的温度场和疲劳安全系数,优化设计了一重型柴油机的四气门气缸盖,并进行了气缸盖测温和发动机可靠性试验。试验证明,该气缸盖工作可靠,测量的温度与计算的温度基本吻合,证明了气缸盖设计方法的有效性。     

柴油机螺旋进气道稳流试验与CFD计算的对比分析

对某柴油机螺旋进气道进行传统的气道稳流试验,得到了涡流比和流量系数。在与试验条件对等的边界条件下,应用仿真软件FIRE建立了气道的三维仿真模型,对不同气门升程下进气道内的流场进行了CFD计算;对比试验与计算的结果,两者吻合良好。结果表明,仿真计算省时,成本低,便于方案对比,可以获得气道内的流场分布规律;在柴油机螺旋进气道设计开发与性能评价中具有实用价值。     

12150ZL柴油机气缸盖及衬垫密封结构的分析

本文根据12150ZL柴油机使用中多次出现气缸垫窜烟漏气的问题，对150系列柴油机的气缸盖密封结构进行了概述，对其缸体螺栓预紧力进行了试验、统计、分析，并根据安装技术条件进行了具体计算，从而分析了12150ZL柴油机产生缸盖衬垫窜烟漏气的故障原因，提出了对其改进设计的设想。     

柴油机涡轮增压器叶轮优化设计

以某废气涡轮增压柴油机为研究对象,以提高发动机性能为目标,使用CFD方法对其涡轮增压器的叶轮进行优化设计。通过分析叶轮内部流场,将叶轮叶片的叶型进行了改进设计,叶轮内部流场得到了优化。通过CFD计算得到了优化后的压气机MAP图,并将优化设计后的增压器安装到柴油机上进行了试验研究。结果表明,根据CFD计算结果对压气机叶轮结构进行优化设计具有可行性,优化设计的压气机能够在全转速范围内降低发动机燃油消耗率。     

穿孔管消声器声学性能时域预测方法对比分析EI北大核心CSCD

使用GT-POWER软件和三维时域CFD法计算了穿孔管消声器在流动介质和静态介质中的传递损失,并与实验测量结果进行比较以验证两种时域方法的计算精度和适用范围。结果表明:在所关心的频率范围内,无论在有流或无流的条件下,三维时域CFD法皆可比较精确地计算穿孔管消声器的声学性能;而GT-POWER软件在平面波范围内可较好地预测消声器的声衰减特性,但当消声器内部存在复杂气流流动时,计算结果与实验数据偏差较大。     

YZ4105柴油机机体温度场三维数值模拟

以YZ4105柴油机热负荷为研究对象,利用热电偶测温技术,测量了不同工况下YZ4105柴油机机体和冷却水的温度。在此基础上,利用Pro/E三维造型软件建立了机体和气缸套三维组合实体模型,确定了相应的热边界条件;利用大型有限元分析软件ANSYS计算分析了机体和气缸套的温度场和热变形,并对机体的结构提出了改进措施。     

冷却液流动均匀性对缸套热变形的影响研究

对某一高压共轨柴油机的冷却液流动特性和缸盖、缸套关键点温度进行了台架测试,为热分析提供边界条件;建立了缸盖-缸套-冷却水-机体流固耦合模型,应用流-固耦合传热方法,研究了冷却液流动均匀性对缸套热变形的影响,并优化了机体分水孔和缸盖上水孔的流动特性。结果表明:优化后的水套,各缸冷却不均匀性系数平均减小了9.78%;缸盖水套最高温度下降了8.64%,缸套最高温度下降了2.03%,缸套热变形最大值减小了1.10%。     

An experimental study on the dynamic characteristics of cylinder head gaskets for diesel engine: dynamic characteristics in heating and cooling temperature cycle by abrupt change of water during steady operation

Experiments on a small, one-cylinder high-speed diesel engine were performed by changing the temperature of cooling water and also by changing the material and configuration of the cylinder head gaskets. Three kinds of cylinder head gaskets were made. The temperature was abruptly changed and the temperatures at several points of the cylinder head gasket and its peripheral region, the relative displacement between cylinder head and cylinder block, the loads of the cylinder head bolts, the indicator diagram, the pressure of gasket surface and combustion gas leakage were measured. The sealing characteristics in the transient state and the steady state of the cooling water temperature were investigated from an experimental standpoint. The effect of the temperature differences between the cylinder head, cylinder block and head bolts on the loads of the head bolts and the relative displacement between the cylinder head and cylinder block were observed for the test gaskets.     

载荷形式对V型柴油机机体疲劳寿命的影响

以某V型柴油机机体为研究对象,对两种载荷形式下机体疲劳试验方法进行了研究,对比计算了两种试验载荷加载方式下机体横隔板的疲劳寿命分布。研究结果表明,横隔板处的疲劳寿命分布基本相同,两种载荷形式对机体横隔板疲劳寿命的影响没有显著的差异。结合仿真结果,在实机试验中采取集中加载方式进行了验证,为后续确定机体疲劳试验的加载方式和载荷大小提供了依据。     

基于固流耦合的柴油机缸体水套数值模拟

在研究柴油机冷却系统的流动和传热问题时,边界条件的确定往往成为一个难点。本文先将柴油机活塞-缸套-冷却液-机体组成一个固流耦合传热系统进行整体传热计算,省略了单独计算中较难确定的系统内部边界的定义过程,然后将采用耦合法计算得到某一缸冷却水套的温度场作为新的边界条件应用到整个六缸发动机缸体水套进行数值模拟,得到缸体冷却水套内冷却液流场分布、压力损失等信息,所得结果对柴油机的设计具有指导意义。     

干式气缸套机体气缸加强筋的有限元分析

应用Pro/E三维造型软件和HyperMesh有限元软件,建立了某柴油机组件的实体模型和有限元网格模型,并用Ansys对该柴油机机体进行有限元分析。以气缸套的变形和机体的缸套止口平面的变形作为评价指标,用统计的方法讨论了机体气缸加强筋的效果,发现该机体有气缸加强筋时,气缸套以及机体的缸套止口变形大,影响发动机密封性能,使机械效率下降,不利于排放,从而为该柴油机机体的改进设计提供了依据。     

YC4108Q柴油机机体的动态特性分析及结构改进

以广西玉柴最新开发的YC4108Q柴油机机体为研究对象。通过试验模态分析，获得了机体的基本振型和相关频率；以试验数据为依据，结合三维CAD软件UG和大型结构分析软件MSS.NASTRAN的优势，通过应用不同的单元划分网格进行比较，建立了机体的三维有限元动态计算模型；利用已建模型，对机体结构进行了分析并得到改进方案。     

轿车发动机机体的轻量化技术

介绍了轿车发动机机体轻量化技术的最新进展。国外轿车发动机升功率急剧提高的趋势使得发动机功率密度直逼1kgk/W,气缸最大爆发压力达到20M Pa。在这样的背景下减轻发动机机体的质量,实非易事。但是,国外一些著名公司如奥迪、梅塞德斯-奔驰和戴姆勒-克莱斯勒等通过在结构和材料两方面采取的措施,甚至在柴油机机体上都已经将铝合金机体用于批量生产。