隨著我國(guó)船舶行業(yè)的飛速發(fā)展,以及船舶配套國(guó)產(chǎn)率遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家,使得船用部件國(guó)產(chǎn)化有良好的發(fā)展前景,作為船舶心臟的柴油機(jī),高性能柴油機(jī)的國(guó)產(chǎn)化也顯得愈發(fā)重要。目前國(guó)內(nèi)外的柴油機(jī)都朝著高燃燒壓力、高功率和高速化的方向發(fā)展,柴油機(jī)燃燒室內(nèi)面臨著更高的溫度和燃燒壓力等惡劣情況,因此,作為船用柴油機(jī)核心部件的活塞將承受更高的熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力,故活塞的抗疲勞性已成為影響柴油機(jī)性能的一個(gè)關(guān)鍵因素。本文主要工作內(nèi)容如下:（1）利用GT-power軟件,搭建柴油機(jī)燃燒室的一維燃燒模型,分析缸內(nèi)燃燒反應(yīng)結(jié)果,得到了柴油機(jī)氣缸缸內(nèi)溫度、壓力和對(duì)流換熱系數(shù)隨曲柄運(yùn)轉(zhuǎn)角度的變化關(guān)系。通過(guò)增加噴油量的方式提高柴油機(jī)輸出功率,確定柴油機(jī)輸出功率和缸內(nèi)溫度、壓力、對(duì)流換熱系數(shù)的變化關(guān)系,結(jié)合經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出活塞各區(qū)域的換熱系數(shù),在此基礎(chǔ)上,運(yùn)用ABAQUS軟件模擬出活塞溫度場(chǎng)計(jì)算結(jié)果,并求出溫度場(chǎng)最高溫度隨柴油機(jī)輸出功率的關(guān)系。（2）基于活塞相關(guān)參數(shù),分析活塞慣性力隨曲柄運(yùn)轉(zhuǎn)角度的關(guān)系;計(jì)算螺栓預(yù)緊力,結(jié)合活塞件溫度場(chǎng)計(jì)算結(jié)果,分析柴油機(jī)在不同工況和輸出功率下活塞件的應(yīng)力和應(yīng)變情況,揭示活塞應(yīng)力應(yīng)變與柴油機(jī)工況和輸出功... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

活塞燒頂（2）拉缸損壞

圖 1-1 活塞燒頂?shù)幕钊收�，主要出現(xiàn)在活塞頭和第一、二環(huán)活在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)氣缸體造成縱向的的劃痕，嚴(yán)重機(jī)難以啟動(dòng)或者自動(dòng)熄火[16]。拉缸的原因可以分因：如活塞環(huán)間隙過(guò)小、活塞的材質(zhì)不良導(dǎo)致尺缸。因：如氣缸體的圓柱度公差超過(guò)允許范圍、氣缸應(yīng)：如磨合不良、常低溫啟動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱等。

可以根據(jù) Bush 提出的振蕩冷卻換熱系數(shù)經(jīng)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外研究人員逐步利用仿真模擬的敏麗教授采用了 STAR-CD 對(duì)燃燒室內(nèi)進(jìn)行了燃燒的仿真?zhèn)鳠嵫芯�，利�?GT-power 對(duì)燃燒面的溫度和對(duì)流換熱系數(shù)[31-33]，并利用 Star-C計(jì)算，同時(shí)完成了各種工況的仿真分析，根據(jù)場(chǎng)和傳熱情況[34]。大連理工大學(xué)劉超利用 CF腔的多項(xiàng)振蕩換熱過(guò)程的模擬，并通過(guò)對(duì)冷卻塞頂面和冷卻油腔的換熱效果，在此基礎(chǔ)上計(jì)圖 1-3 所示）。哈爾濱工程大學(xué)周曉燕利用 F流模型和k ε湍流模型，先后驗(yàn)證了震蕩性模軸轉(zhuǎn)角的關(guān)系[37]（如圖 1-4 所示）。江蘇科技 ABAQUS 聯(lián)合仿真建立起活塞燃燒室和冷卻收斂，計(jì)算出活塞頂面的溫度場(chǎng)[26]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]某船用低速柴油機(jī)關(guān)鍵零件加工技術(shù)研究[D]. 王宇萍.大連理工大學(xué) 2017
[2]低速二沖程柴油機(jī)活塞熱負(fù)荷流固耦合分析[D]. 劉超.大連理工大學(xué) 2017
[3]船用低速柴油機(jī)活塞冷卻與熱機(jī)耦合分析[D]. 周曉燕.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[4]某船用低速柴油機(jī)活塞性能研究[D]. 潘志剛.江蘇科技大學(xué) 2015
[5]柴油機(jī)油底殼疲勞分析、壽命預(yù)測(cè)與優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的研究[D]. 陳帥.武漢理工大學(xué) 2011
[6]柴油機(jī)活塞頭在機(jī)械負(fù)荷與熱負(fù)荷作用下的有限元分析[D]. 楊樹森.大連海事大學(xué) 2009
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[9]內(nèi)燃機(jī)燃燒室部件耦合傳熱仿真研究[D]. 趙宏國(guó).大連理工大學(xué) 2007
[10]二沖程低速柴油機(jī)工作過(guò)程與增壓系統(tǒng)的計(jì)算研究[D]. 豐琳琳.上海交通大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3015064