基于耦合仿真的柴油机冷却系统自行加温过程研究

针对目前柴油机及其冷却系统数值仿真中存在的分开建模无法对柴油机自行加温过程模拟的问题,建立了某柴油机及其冷却系统全耦合仿真模型,实现了对柴油机冷却系统自行加温过程的数值模拟。计算结果表明,该柴油机冷却系统自行加温过程中机油温度上升较冷却水快。油、水温度均达到40℃时,冷却系统加温时间需要575 s,自行加温过程中,水泵消耗的功率最小为0.594 kW,最大效率为34.8%。通过该机热平衡试验,验证了仿真模型的准确性。     

基于流固耦合模型的柴油机冷却系统优化设计

采用CFD方法,建立了由机体和缸盖中的水套组成的柴油机冷却系统的流固耦合传热仿真模型,进行了流体与固体之间的共轭传热仿真.结果表明,机体水套内的流动分布较好,基本满足换热要求;但缸盖水套内的流动分布较差,鼻梁区流速不足0.5m/s,造成缸盖火力面温度偏高.通过增加鼻梁区侧向水道、改进进水口结构等措施,使鼻梁区流速提高到1m/s以上,改善了缸盖的换热状况.     

汽油机活塞组一气缸套整体耦合传热模型及应用

采用直接耦合的有限元分析方法对一汽油机的活塞组一气缸套系统的瞬态传热过程进行了研究。通过将润滑油膜假设为一维热阻，建立了活塞组气缸套整体耦合系统的三维传热模型，应用所开发的三维流体动压润滑分析程序对活塞环组沿周向瞬时变化的油膜厚度进行了计算与分析。以LJ377MV汽油机活塞组一气缸套零部件为对象进行了应用研究，获得了更为清晰的多部件间的相互传热关系。     

基于强耦合理论的柴油机稳态传热计算

为了解决柴油机冷却水与机体组件之间的流动与传热问题,将强耦合理论应用于柴油机的稳态传热计算。建立了柴油机机体—缸盖—缸套—缸垫—冷却水腔的流—固耦合模型,通过内燃机工作过程仿真确定燃气侧的传热边界条件,进行了数值模拟。最终得到了冷却水腔内速度、压力、传热系数以及主要受热零部件的温度分布情况。     

大功率柴油机润滑系统传热仿真计算

提出了大功率柴油机润滑系的传热仿真计算方法。采用集总参数法研究了车用柴油机润滑系的传热问题,建立了润滑系各部件的传热数学模型,编制了计算程序。对某型特种车辆柴油机润滑系的传热进行了实例计算,结果表明,仿真结果与试验值符合较好。     

船舶柴油机缸套—活塞环磨损试验智能化仿真系统

采用智能化仿真方法研究船用柴油机缸套活塞环的磨损过程，目的是充分利用现有的摩擦学知识和缸磋活塞环使用的经验，来评判实际缸套－活塞环的耐磨特性为，船用柴油机缸套国产化提供一种快速而经济的评判方法，为运行船舶适时维修提供依据。     

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.     

汽油机活塞组—气缸套整体耦合传热模型及应用

采用直接耦合的有限元分析方法对一汽油机的活塞组—气缸套系统的瞬态传热过程进行了研究。通过将润滑油膜假设为一维热阻,建立了活塞组—气缸套整体耦合系统的三维传热模型,应用所开发的三维流体动压润滑分析程序对活塞环组沿周向瞬时变化的油膜厚度进行了计算与分析。以LJ377MV汽油机活塞组—气缸套零部件为对象进行了应用研究,获得了更为清晰的多部件间的相互传热关系。     

车用柴油机缸盖冷却水腔的CFD分析

对WD615普及型欧Ⅲ排放柴油机的冷却水腔进行了CFD模拟,对冷却水腔的整体流动均匀性和整机压力损失进行了分析评估,并对缸盖火力面、喷油器安装孔和排气道周围冷却水腔的冷却液流速和换热系数进行了详细分析。模拟计算结果表明,冷却水腔的流动均匀性和压力损失可以满足欧Ⅲ排放柴油机使用要求;流经火力面和排气道周围水腔的冷却液流量分配合理;缸盖火力面、喷油器安装孔和排气道周围水腔冷却良好。     

YZ4108ZLQ柴油机两种方案冷却水套的CFD分析

发动机冷却水套的CFD分析是目前发动机开发过程中必不可少的计算分析方法。利用三维实体造型软件PRO／E建立模型,利用FLUENT软件对YZ4108ZLQ柴油机二气门方案与四气门方案的冷却水套进行模拟分析,得到了两者整个冷却水套中流场、压力场,分析了两种方案各自的流动特点以及两者的差异。计算结果可为指导冷却系统结构改进提供帮助。     

YZ4108ZLQ柴油机冷却水套的数值模拟

利用三维实体造型软件PRO/E建立模型,用FLUENT软件对YZ4108ZLQ柴油机2气门方案和4气门方案的冷却水套进行模拟分析,得出了两者整个冷却水套中的流场,并分析比较两种方案各自的流动特点以及差异,计算结果为指导冷却系统结构改进提供了信息。     

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。     

柴油机全工况热平衡台架试验研究

通过某型高强化柴油机全工况热平衡台架试验,确定了该柴油机各工况下燃油释放热量的分配关系及冷却系统各部件的热力学参数和阻力参数,为下一步实现冷却系统的改进及智能化控制提供基础数据;分析了柴油机外特性及2200 r/min负荷特性各工况点有用功、冷却水带走热量及废气带走热量的变化规律,为提高柴油机有效效率指明了方向。     

柴油机拉缸故障模拟试验研究

根据故障与参数之间的相关性、参数的灵敏性以及现场测试的方便性确定了柴油机拉缸故障模拟试验的6个测试参数。通过试验数据的分析,发现其中的4个参数,可以作为拉缸故障的特征参数,即平均振值、峰峰值、高波幅值脉冲和输出功率。这一结论为大型柴油机的在线监测和故障诊断提供了可靠的依据。     

DL59天然气发动机冷却水套流动与传热仿真分析

应用商用计算流体力学软件Fluent对某天然气发动机冷却水套进行了模拟计算,得出了缸体、缸盖水套内的冷却液流场分布以及压力损失。水套总压损失的计算结果为43.72kPa,缸体水套冷却液流速0.7m/s以上,缸盖水套冷却液流速0.5m/s以上,均符合流速准则。热负荷较高区域的传热系数也满足要求。     

基于 GT-Crank 仿真的柴油机气缸磨损时瞬时转速分析

利用 GT‐Crank 软件对柴油机曲轴瞬时转速进行仿真分析计算,研究了正常状态、单缸磨损、多个相邻缸磨损和多个非邻缸磨损状态下瞬时转速的变化规律,提取了状态特征参数,并分析了气缸磨损对其他缸的影响,为深入研究瞬时转速在柴油机状态检测诊断中的应用提供了理论依据。     

轿车发动机冷却水套流动与传热CFD计算分析

通过UG软件对某汽油机冷却水套建立三维模型,利用计算流体力学软件FLUENT分析发动机内部冷却水的流场分布、换热系数分布以及压力损失,同时对该发动机的冷却水套提出了优化方案并对其计算结果与原方案进行了对比分析。原发动机冷却水套的流动传热计算表明:缸盖进气侧冷却水流动较均匀,3缸和4缸缸体冷却水套排气侧冷却能力较差,1缸和2缸缸盖冷却水套排气侧冷却能力较差,通过改进前后换热系数比较,说明改进后的发动机冷却水套的换热能力优于原发动机冷却水套。