本文關(guān)鍵詞：某發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的作用是保證發(fā)動(dòng)機(jī)零部件保持適宜的工作溫度,確保其工作的可靠性和良好性能。其中冷卻系統(tǒng)中的冷卻水套是直接吸收熱量并將熱量通過循環(huán)散發(fā)出去。因此,冷卻水套結(jié)構(gòu)是否合理關(guān)系到整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水套流場的合理性,而冷卻水套流場的好壞直接關(guān)系到整個(gè)冷卻系統(tǒng)的優(yōu)劣。對發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水套流場進(jìn)行研究是十分必要的。目前,隨著CFD技術(shù)的發(fā)展和成熟,CFD越來越多的被應(yīng)用到汽車和發(fā)動(dòng)機(jī)方面。通過CFD方法獲得整個(gè)冷卻水套的流場并結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證已成為當(dāng)今發(fā)動(dòng)機(jī)改進(jìn)及設(shè)計(jì)的重要分析手段。 本文以FIAT某直噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為研究對象,用CAD軟件CATIA建立冷卻水套模型,并用CFD軟件FLUENT對發(fā)動(dòng)機(jī)水套內(nèi)的流場進(jìn)行模擬計(jì)算,獲得整個(gè)流場的信息,并做出評價(jià),對于不滿足冷卻要求的區(qū)域,找出原因,提出流場改進(jìn)方案,并通過CFD分析加以對比驗(yàn)證。最后,通過對缸蓋進(jìn)行穩(wěn)態(tài)熱分析,建立缸蓋的穩(wěn)態(tài)溫度場,評價(jià)水套的冷卻效果。 通過對原設(shè)計(jì)模型水套的流場分析得出,一、二缸“鼻梁區(qū)”處的冷卻效果不理想,存在低速區(qū)域。針對此問題,提出三種流場改進(jìn)方案并進(jìn)行了計(jì)算比較,確定滿足冷卻要求的最佳流場改進(jìn)方案。然后建立缸蓋的溫度場,通過計(jì)算得出,流場改進(jìn)后,二缸火力面處的最高溫度相對于原模型降低了21℃,驗(yàn)證了流場改進(jìn)后的冷卻效果。
【關(guān)鍵詞】：發(fā)動(dòng)機(jī) 冷卻水套 CFD分析 氣缸蓋 溫度場
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TK403
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 選題的背景和意義8-9
• 1.2 相關(guān)理論、方法的研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 冷卻系統(tǒng)的主要研究方法9-10
• 1.2.2 CFD技術(shù)的發(fā)展及在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)上的應(yīng)用現(xiàn)狀10-12
• 1.3 課題研究方法及技術(shù)路線12-13
• 1.4 課題研究目的和主要內(nèi)容13
• 1.5 本章小結(jié)13-14
• 2 發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻14-24
• 2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)14-16
• 2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水套的冷卻與傳熱16-20
• 2.3 冷卻水套結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則20-23
• 2.3.1 冷卻水套內(nèi)冷卻液的流動(dòng)形式20-21
• 2.3.2 缸蓋水套的設(shè)計(jì)原則21-22
• 2.3.3 缸體水套的設(shè)計(jì)原則22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 3 冷卻水套三維流場數(shù)值模擬計(jì)算方法24-37
• 3.1 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)概述24
• 3.2 流體動(dòng)力學(xué)基本控制方程24-25
• 3.3 三維湍流模型25-27
• 3.3.1 雷諾時(shí)均法26
• 3.3.2 標(biāo)準(zhǔn)k-ε兩方程湍流模型26-27
• 3.4 數(shù)值求解技術(shù)27-29
• 3.5 計(jì)算網(wǎng)格的生成29-34
• 3.5.1 計(jì)算網(wǎng)格的類型29-30
• 3.5.2 非一致性網(wǎng)格30-32
• 3.5.3 靠近壁面的邊界層網(wǎng)格32-33
• 3.5.4 冷卻水套流場計(jì)算過程中的網(wǎng)格生成33-34
• 3.6 邊界條件34-35
• 3.7 相關(guān)軟件介紹35
• 3.8 本章小結(jié)35-37
• 4 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水套三維 CFD分析37-51
• 4.1 模型及計(jì)算參數(shù)37
• 4.2 冷卻水套幾何模型的建立37-39
• 4.3 冷卻水套的網(wǎng)格模型39-43
• 4.3.1 幾何模型的處理39-40
• 4.3.2 局部網(wǎng)格40-41
• 4.3.3 邊界層網(wǎng)格41
• 4.3.4 INTERFACE邊界條件41
• 4.3.5 冷卻水套網(wǎng)格模型41-43
• 4.4 冷卻水套流場模擬的算法及邊界條件43-44
• 4.5 冷卻水套三維流場的計(jì)算及其分析44-49
• 4.5.1 缸蓋水套內(nèi)流場的CFD分析45-48
• 4.5.2 缸體水套的流場分析48-49
• 4.5.3 缸體水套的上水孔的流量分布49
• 4.5.4 水套整體的壓力損失評價(jià)49
• 4.6 冷卻水套的 CFD分析結(jié)論49-50
• 4.7 本章小結(jié)50-51
• 5 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水套流場的改進(jìn)及其分析51-62
• 5.1 改進(jìn)水套流場的不同方案51-52
• 5.2 不同方案有限元模型的建立52-53
• 5.3 不同方案的 CFD分析結(jié)果53-61
• 5.3.1 缸蓋水套的流場分析53-59
• 5.3.2 缸體水套的流場分析59-61
• 5.3.3 冷卻水套的整體壓力損失評價(jià)61
• 5.4 改進(jìn)方案的 CFD分析結(jié)論61
• 5.5 本章小結(jié)61-62
• 6 缸蓋的熱分析62-73
• 6.1 缸蓋的熱負(fù)荷綜述62-63
• 6.2 溫度場分析的有限元基礎(chǔ)理論63-67
• 6.2.1 傳熱學(xué)經(jīng)典理論63-65
• 6.2.2 初始條件和邊界條件65-66
• 6.2.3 穩(wěn)態(tài)傳熱和瞬態(tài)傳熱66-67
• 6.3 缸蓋的穩(wěn)態(tài)熱分析67-70
• 6.3.1 缸蓋有限元模型的建立67
• 6.3.2 缸蓋熱分析中邊界條件的確定67-69
• 6.3.3 缸蓋溫度場的建立與分析69-70
• 6.4 改進(jìn)流場后的缸蓋穩(wěn)態(tài)熱分析70-72
• 6.5 本章小結(jié)72-73
• 7 全文工作總結(jié)及今后工作展望73-74
• 7.1 總結(jié)73
• 7.2 工作展望73-74
• 致謝74-75
• 參考文獻(xiàn)75-77

【引證文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 樊利民;王鐵;;發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸蓋冷卻水套的CFD分析與仿真研究[J];機(jī)械管理開發(fā);2010年06期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 武亞嬌;轎車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水套穩(wěn)態(tài)流動(dòng)傳熱仿真研究[D];浙江大學(xué);2010年

2 陳志娥;冷卻水套結(jié)構(gòu)對臥式柴油機(jī)冷卻水流動(dòng)特性影響研究[D];昆明理工大學(xué);2010年

3 劉鵬;微型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)及整車熱平衡試驗(yàn)系統(tǒng)開發(fā)[D];武漢理工大學(xué);2010年

4 任超超;發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水套及缸蓋傳熱的CFD分析[D];太原理工大學(xué);2011年

5 韋凱軍;某微型汽車整車熱平衡實(shí)驗(yàn)研究與分析[D];吉林大學(xué);2011年

6 徐聰聰;柴油機(jī)氣缸蓋熱—流—固多場耦合仿真研究[D];中北大學(xué);2011年

7 劉毅斌;汽油機(jī)冷卻水套性能數(shù)值模擬與優(yōu)化研究[D];湖南大學(xué);2010年

8 蒲曾坪;發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體的數(shù)字化建模方法研究[D];華中科技大學(xué);2009年

9 張斌_g;汽車發(fā)動(dòng)機(jī)緊湊型冷卻系統(tǒng)的研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2012年

10 李斌;基于流固耦合的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水套—缸體傳熱研究[D];湖南大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：某發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：253413