平原地區(qū)正常工作的柴油機在高海拔地區(qū)經(jīng)常出現(xiàn)活塞燒蝕故障�；钊鳛椴裼蜋C的核心零件之一,不僅首當其沖地受到缸內(nèi)高溫高壓燃氣的直接沖擊,還受到到缸內(nèi)爆發(fā)壓力和側(cè)推力等產(chǎn)生的復雜機械載荷的作用,是柴油機在高海拔地區(qū)工作時最容易發(fā)生失效的零件。因此,研究活塞溫度、熱負荷及應力變形等隨海拔高度的變化,探索活塞在哪些海拔高度工作時熱負荷問題更加突出,對于高原工作的柴油機活塞的設計、改進和熱負荷的控制具有十分重要的意義。本文利用自行研制的存儲式活塞穩(wěn)態(tài)溫度測試系統(tǒng),制定了活塞穩(wěn)態(tài)溫度測量試驗方案,在可模擬變海拔高度大氣條件的試驗臺架上對不同海拔高度（0m⁴500m）下的活塞穩(wěn)態(tài)溫度進行了測量,獲取活塞穩(wěn)態(tài)溫度隨海拔高度的變化規(guī)律。為獲得更加全面的活塞溫度場分布,建立了缸內(nèi)過程和活塞固體傳熱的活塞溫度場多場順序耦合仿真模型,并以試驗測量的測點溫度值作標定,提高計算精度。為了分析不同海拔高度下的柴油機缸內(nèi)傳熱性能對活塞熱負荷的影響,進行了柴油機工作過程計算,這也為活塞溫度場順序耦合計算提供缸內(nèi)三維燃燒的進排氣口邊界條件。最后,采用有限元分析軟件計算了活塞熱應力及熱機耦合應力應變隨... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究工作
2 變海拔下柴油機工作過程及缸內(nèi)傳熱計算
    2.1 柴油機工作過程計算模型與方程
    2.2 計算模型的標定
    2.3 海拔高度對缸內(nèi)傳熱參數(shù)的影響
    2.4 本章小結(jié)
3 變海拔下活塞測溫試驗研究
    3.1 試驗裝置介紹
    3.2 活塞溫度試驗測量方案
    3.3 活塞溫度測量結(jié)果及分析
    3.4 本章小結(jié)
4 變海拔下活塞溫度場模擬研究
    4.1 柴油機不同海拔下缸內(nèi)三維計算
    4.2 活塞溫度場耦合計算模型
    4.3 計算流程
    4.4 活塞溫度計算與試驗值對比
    4.5 活塞溫度場仿真結(jié)果分析
    4.6 本章小結(jié)
5 海拔高度對活塞應力應變影響的研究
    5.1 計算模型
    5.2 載荷及邊界條件設置
    5.3 活塞應力應變計算結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
6 全文工作總結(jié)及展望
    6.1 全文工作總結(jié)
    6.2 工作展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀碩士學位期間發(fā)表的主要論文及專利
附錄2 攻讀碩士學位期間參與的主要課題


【參考文獻】：
期刊論文
[1]高原環(huán)境下油品對柴油機燃燒特性的影響研究[J]. 蔡忠周,張曉琴,王增全,李耀宗,李云廣,黃云亮,王曉滕,張冬梅.  車用發(fā)動機. 2015(04)
[2]發(fā)動機活塞傳熱的無網(wǎng)格RKPM計算模型及應用[J]. 張建平,蔣炎坤,劉欣,萬里平.  內(nèi)燃機學報. 2013(01)
[3]高原環(huán)境對柴油機燃燒過程影響的仿真研究[J]. 高榮剛,李國岫,虞育松,李洪萌.  兵工學報. 2012(12)
[4]環(huán)境對大功率柴油機缸內(nèi)噴霧、燃燒與傳熱的影響[J]. 郭猛超,王憲成,胡俊彪,孫志新.  車用發(fā)動機. 2012(05)
[5]高壓共軌柴油機高海拔(低氣壓)燃燒特性[J]. 周廣猛,劉瑞林,董素榮,李駿,王威,張眾杰,戈非.  內(nèi)燃機學報. 2012(03)
[6]富氧進氣改善高原汽車發(fā)動機動力性和經(jīng)濟性研究[J]. 張永虎,熊云,劉曉,翟小敏.  汽車技術. 2011(03)
[7]柴油機活塞熱負荷和機械負荷耦合研究[J]. 張俊紅,何振鵬,張桂昌,馬正穎,高宏閣,馬梁.  內(nèi)燃機學報. 2011(01)
[8]大功率柴油機缸內(nèi)傳熱與熱負荷分析研究[J]. 駱清國,馮建濤,劉紅彬,龔正波,李強.  內(nèi)燃機工程. 2010(06)
[9]柴油機活塞熱機耦合三維有限元分析[J]. 鄭百林,潘瓊瑤,王鋒,吳泓.  同濟大學學報(自然科學版). 2006(11)
[10]內(nèi)燃機活塞溫度場測試的研究[J]. 譚澤飛,雷基林,李陽.  拖拉機與農(nóng)用運輸車. 2006(03)

博士論文
[1]高功率密度柴油機共軛傳熱基礎問題研究[D]. 張宇.浙江大學 2013
[2]內(nèi)燃機活塞機械疲勞損傷與可靠性研究[D]. 劉世英.山東大學 2007
[3]內(nèi)燃機流固耦合傳熱問題數(shù)值仿真與應用研究[D]. 李迎.浙江大學 2006
[4]柴油機活塞熱沖擊問題的試驗研究[D]. 譚建松.浙江大學 2005
[5]內(nèi)燃機燃燒室多體耦合系統(tǒng)三維瞬態(tài)傳熱模擬及應用研究[D]. 劉志恩.華中科技大學 2007

碩士論文
[1]YC6MK375N-30型CNG發(fā)動機活塞熱—機耦合分析與疲勞壽命預測[D]. 田城.武漢理工大學 2013
[2]柴油機主要零部件的有限元分析與試驗研究[D]. 夏倩.武漢理工大學 2006



本文編號：3236244