本文以簡化矩形通道和某型增壓柴油機為基礎(chǔ),進行冷卻流道內(nèi)沸騰換熱兩相流模型的研究�；贙 Robinson矩形通道試驗裝置,分析不同冷卻液流速、冷卻液溫度、加熱壁面溫度以及系統(tǒng)工作壓力對沸騰換熱過程的影響,同時比較不同的沸騰換熱模型仿真計算結(jié)果與試驗測量結(jié)果間的誤差。搭建增壓柴油機缸蓋溫度場試驗平臺,通過布置硬度塞測點,測量標定工況下缸蓋關(guān)鍵位置的溫度值�；谟嬎懔黧w力學(xué)軟件,使用流固耦合的方式,計算柴油機冷卻系統(tǒng)內(nèi)沸騰換熱模型仿真計算結(jié)果與試驗測量結(jié)果的誤差,并分析柴油機缸蓋溫度場、冷卻液流場、兩相流分布情況等。主要內(nèi)容和主要結(jié)論概括如下:(1)研究沸騰換熱兩相流模型,通常從兩相流模型和壁面沸騰換熱模型出發(fā),比較三種常用的沸騰換熱兩相流模型的適用范圍、計算精度以及網(wǎng)格類型,模型分別為:Mixture模型結(jié)合疊加類方法;VOF模型結(jié)合疊加類方法;Euler模型結(jié)合機理類方法。綜合考慮模型的計算精度和時間成本,選擇VOF兩相流模型結(jié)合疊加類方法構(gòu)建沸騰換熱兩相流模型。在簡化矩形通道中,研究沸騰換熱兩相流模型和沸騰換熱單相流模型的數(shù)值計算精度;在柴油機冷卻系統(tǒng)內(nèi),研究沸騰換熱兩相流模型和對... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

池沸騰換熱曲線

圖 1.2 豎直管內(nèi)流動沸騰換熱過程g.1.2 Flow boiling heat transfer progress in vertical t液體與管壁間的溫差基本維持穩(wěn)定，換熱階段，液體溫度會顯著升高，靠近管壁的液生擾動作用，換熱效果明顯高于單相對流換動，沸騰換熱過程不斷進行，直到液相全部單相流狀態(tài)包括濕蒸汽和過熱蒸汽換熱，換騰換熱模型分成三種：第一種是以 Chen 模于沸騰換熱曲線的分區(qū)描述方法，第三種是換熱逐步應(yīng)用于極端工況下的冷卻問題，等，流動沸騰盡量控制在過冷沸騰和核態(tài)沸。2004 年，Abou-Ziyan 等人[8]等人研究 T 型

Punekar 等人基于 Fluent 軟件的內(nèi)置換熱算法和 Chen 模型對內(nèi)燃機缸蓋的沸騰換熱過程進行計算，結(jié)果表明引入沸騰換熱模型之后流固之間的換熱效果明顯提高。2008 年，劉永等人[25]利用單相流模型和疊加類方法 Chen 模型對缸蓋冷卻系統(tǒng)進行數(shù)值分析，缸蓋火力面的沸騰過程能夠提高換熱效果，冷卻系統(tǒng)工作壓力決定冷卻液飽和溫度，對沸騰換熱過程具有重要影響。2010 年，董非等人[26]采用分區(qū)描述 BDL 模型探究缸蓋冷卻系統(tǒng)“鼻梁區(qū)”的沸騰換熱過程，計算結(jié)果表明“鼻梁區(qū)”的幾何尺寸有重要影響，總結(jié)水平和豎直方向尺寸對沸騰換熱的影響規(guī)律。2011 年，李智等人[27]以分區(qū)描述法為基礎(chǔ)，提出適用于內(nèi)燃機冷卻系統(tǒng)沸騰換熱的新模型，該模型能夠有效的提高數(shù)值計算結(jié)果的精度。2015 年，張體恩[28]基于 RPI 模型和汽泡動力學(xué)研究了缸內(nèi)沸騰換熱過程，以數(shù)值計算結(jié)果為基礎(chǔ)，對缸蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計提出優(yōu)化。文章各章節(jié)主要研究內(nèi)容存在內(nèi)部的聯(lián)系，本文的技術(shù)路線流程圖如圖 1.3 所示。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]發(fā)動機缸蓋模擬冷卻通道內(nèi)過冷沸騰傳熱特性[J]. 花仕洋,黃榮華,陳琳,楊震寰,王龍飛.  內(nèi)燃機學(xué)報. 2015(02)
[2]截面形狀改進設(shè)計對缸蓋鼻梁區(qū)沸騰傳熱的影響[J]. 秦朝舉,張衛(wèi)正,楊振中,高玉國,何聯(lián)格.  內(nèi)燃機學(xué)報. 2014(06)
[3]基于VOF兩相流的缸蓋過冷沸騰模型及試驗驗證[J]. 谷芳,吳華杰,崔國起.  內(nèi)燃機學(xué)報. 2014(04)
[4]矩形通道內(nèi)過冷流動沸騰傳熱特性試驗研究[J]. 劉永豐,王龍飛,花仕洋,楊震寰,黃樹和,成立強.  內(nèi)燃機工程. 2016(02)
[5]垂直矩形窄通道流動沸騰換熱理論和實驗研究[J]. 黃理浩,陶樂仁,芮勝軍,鄭志皋,薛維超,高立博.  工程熱物理學(xué)報. 2013(12)
[6]高強化柴油機缸蓋水腔過冷沸騰數(shù)值模型研究[J]. 谷芳,吳華杰,崔國起.  內(nèi)燃機工程. 2014(06)
[7]氣泡尺寸對氣缸蓋沸騰換熱的影響[J]. 何聯(lián)格,左正興,向建華.  內(nèi)燃機學(xué)報. 2013(01)
[8]過冷流動沸騰相變過程汽泡特性的VOF方法模擬[J]. 魏敬華,潘良明,袁德文,閆曉,黃彥平.  核動力工程. 2012(06)
[9]氣缸蓋冷卻水腔內(nèi)兩相流動沸騰傳熱仿真研究[J]. 何聯(lián)格,左正興,向建華.  西安交通大學(xué)學(xué)報. 2013(01)
[10]基于雙向流固耦合的汽油機排氣歧管熱應(yīng)力分析[J]. 鄧幫林,劉敬平,楊靖,馮仁華,付建勤.  內(nèi)燃機學(xué)報. 2011(06)

博士論文
[1]發(fā)動機缸蓋水腔過冷沸騰傳熱實驗與數(shù)值模型研究[D]. 花仕洋.華中科技大學(xué) 2016
[2]天然氣發(fā)動機氣缸蓋熱負荷及冷卻水腔內(nèi)沸騰傳熱研究[D]. 李智.華中科技大學(xué) 2012
[3]缸蓋冷卻水套內(nèi)沸騰傳熱特性的研究[D]. 傅松.山東大學(xué) 2010

碩士論文
[1]柴油機缸蓋熱負荷及冷卻水腔強化傳熱研究[D]. 吳倩文.山東大學(xué) 2016
[2]計入沸騰傳熱的汽油機缸蓋CFD分析及傳熱研究[D]. 馬凱.湖南大學(xué) 2016
[3]柴油機缸蓋熱固耦合分析及其熱負荷性能影響特性研究[D]. 何偉.湖南大學(xué) 2016
[4]氣缸蓋冷卻水腔內(nèi)過冷沸騰傳熱多相流數(shù)值模擬基礎(chǔ)研究[D]. 雷冬旭.大連理工大學(xué) 2015
[5]發(fā)動機活塞、氣缸體和氣缸蓋熱負荷仿真分析[D]. 吳雨亭.北京交通大學(xué) 2010



本文編號：2923810