本文關(guān)鍵詞：發(fā)動機耦合系統(tǒng)中穩(wěn)態(tài)固流耦合傳熱問題的數(shù)值仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：發(fā)動機傳熱仿真研究是發(fā)動機熱管理技術(shù)的重要組成部分，它對發(fā)動機各個系統(tǒng)的集成匹配，優(yōu)化設計等具有重要指導作用。傳熱研究是一個十分復雜的系統(tǒng)工程，計算中涉及到發(fā)動機結(jié)構(gòu)上的耦合和工作過程中各個物理場的耦合，采用固流耦合計算方法可以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)上以及物理場上的整體耦合計算，將發(fā)動機作為一個整體進行傳熱計算，將單獨計算中較難確定的部分邊界條件變?yōu)橄到y(tǒng)內(nèi)部邊界，省略其定義過程，，是實現(xiàn)發(fā)動機傳熱計算的有效方法。本文對固流耦合計算方法進行了理論分析，并通過實例驗證了這種方法操作上的可行性。 本文將要完成的主要工作： 1．從理論上討論固流耦合計算方法的可行性以及計算方法。在此基礎上確定固流耦合系統(tǒng)的計算模型，包括缸內(nèi)燃氣熱力過程模型、流體域流動與傳熱模型、固體域傳熱模型。 2．確定計算中三維模型建模、網(wǎng)格劃分、邊界條件計算的方法以及控制方程的求解策略。 3．采用6130型發(fā)動機作為實例進行耦合仿真計算，在建模和設定邊界后運用有限容積法同時求解連續(xù)方程、能量方程和湍流方程，得到收斂結(jié)果。 將仿真計算結(jié)果與試驗測量結(jié)果進行比對，驗證固流耦合計算方法可行性。 4．對6130發(fā)動機計算結(jié)果的溫度場、流場等計算結(jié)果進行分析，對冷卻水不同進口速度情況的換熱效果進行比較，說明固流耦合計算方法可以通過調(diào)節(jié)各種參數(shù)來模擬耦合系統(tǒng)不同情況下的傳熱情況，并可以指導發(fā)動機優(yōu)化設計，達到發(fā)動機傳熱研究的目的。 5．對斯太爾WD615發(fā)動機進行算例計算，與試驗結(jié)果比較后進一步說明固流耦合計算方法的普遍性以及準確性。 6．在本文工作基礎上對固流耦合傳熱計算方法發(fā)展進行展望，提出進一步工作目標。
【關(guān)鍵詞】：固流耦合 傳熱 發(fā)動機
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2006
【分類號】：TK401
【目錄】：

• 第一章 緒論8-16
• 1.1 課題研究背景8-10
• 1.1.1 發(fā)動機傳熱仿真研究背景8-9
• 1.1.2 穩(wěn)態(tài)固流耦合算法研究背景9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 工作過程的仿真計算研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 固體傳熱計算研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 流體傳熱計算研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.4 固流耦合傳熱計算研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 課題研究內(nèi)容15-16
• 第二章固流耦合傳熱計算理論模型16-34
• 2.1 缸內(nèi)燃氣熱力過程模型16-23
• 2.1.1 基本假設16
• 2.1.2 基本微分方程16-18
• 2.1.3 氣缸內(nèi)各階段的熱力過程18-21
• 2.1.4 缸內(nèi)熱力過程計算的邊界條件21-23
• 2.2 穩(wěn)態(tài)固流耦合系統(tǒng)中流動與傳熱控制方程23-32
• 2.2.1 傳熱模型建立的穩(wěn)態(tài)假設23-24
• 2.2.2 流體域流動、傳熱的控制方程24-26
• 2.2.3 湍流方程模型26-32
• 2.2.4 固體域的傳熱控制方程32
• 2.3 本章小結(jié)32-34
• 第三章 固流耦合傳熱計算求解策略34-49
• 3.1 耦合系統(tǒng)模型的建立34-38
• 3.1.1 三維模型建模方法的確定34-35
• 2.1.2 計算網(wǎng)格劃分方法的確定35-38
• 3.2 邊界條件的確定38-46
• 3.2.1 壁面邊界條件的確定方法38-44
• 3.2.2 流動進出口邊界條件的確定方法44-45
• 3.2.3 流體材料的確定45
• 3.2.4 固體材料的確定45-46
• 3.3 控制方程的求解策略46-47
• 3.4 本章小結(jié)47-49
• 第四章 算例模擬計算及分析49-69
• 4.1 算例一:四沖程濕缸套水冷6130柴油機49-63
• 4.1.1 三維幾何模型的建立49-50
• 4.1.2 計算網(wǎng)格的劃分50-51
• 4.1.3 邊界條件的設定51-55
• 4.1.4 計算結(jié)果及分析55-62
• 4.1.5 通過試驗結(jié)果進行校驗62-63
• 4.2 算例二:四沖程干缸套水冷WD615柴油機63-67
• 4.2.1 數(shù)值仿真前處理63-65
• 4.2.2 計算結(jié)果及分析65-66
• 4.2.3 通過試驗結(jié)果進行校驗66-67
• 4.3 本章小結(jié)67-69
• 第五章 總結(jié)與展望69-71
• 5.1 工作總結(jié)69-70
• 5.2 進一步工作展望70-71
• 致謝71-72
• 參考文獻72-76
• 附錄76

【引證文獻】

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中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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本文編號：313426