基于流固耦合傳熱的活塞缸套摩擦性能仿真與實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-11 07:25
活塞缸套組件是往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)重要的零件之一,它的摩擦功耗是整個(gè)內(nèi)燃機(jī)的重要來源之一,占到發(fā)動(dòng)機(jī)總摩擦損失的一半以上。由于高溫高壓燃?xì)庾饔眉皻埩羧細(xì)鈱櫥偷奈廴臼沟没钊滋啄Σ粮钡墓ぷ鳝h(huán)境極其惡劣,并且溫度對活塞缸套熱變形及潤滑油膜厚度和粘度有很重要的影響,因此基于溫度及其傳熱規(guī)律對活塞缸套組件摩擦潤滑影響的研究有重要的意義。本文的研究對象是某型單缸柴油機(jī),首先總結(jié)介紹了國內(nèi)外活塞缸套摩擦潤滑特性研究現(xiàn)狀,其次介紹了摩擦潤滑基本理論,探討了摩擦潤滑問題的數(shù)值計(jì)算方程;為了測得活塞缸套在倒拖實(shí)驗(yàn)工況下由摩擦產(chǎn)生的缸套溫度水平進(jìn)行了倒拖試驗(yàn)臺的搭建,設(shè)計(jì)制作了恒溫潤滑油路系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)潤滑油溫度的控制;活塞缸套溫度場通過T型焊點(diǎn)式熱電偶測量,油底殼油溫通過鎧裝T型熱電偶測量。缸套熱電偶安裝沿軸向方向均勻布置周向方向分為兩列,兩列間夾角為900;然后將采集系統(tǒng)接入實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及記錄。在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上利用仿真計(jì)算軟件進(jìn)一步對該發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸套組件進(jìn)行摩擦潤滑特性仿真分析。首先是建模過程,建模分為三維實(shí)體建模、網(wǎng)格劃分處理、動(dòng)力學(xué)模型建模,動(dòng)力學(xué)模型建立過程需要對各個(gè)體單元及...
【文章來源】:河北工業(yè)大學(xué)天津市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
V8發(fā)動(dòng)機(jī)2000r/min和5000r/min各摩擦副摩擦損失所占比例[3]
活塞缸套之間的傳熱根據(jù)其混合或邊界潤滑狀態(tài)主要有微凸體接觸的傳熱和油膜與固體表面間的傳熱,傳熱示意圖如圖所示:圖2.4 活塞缸套接觸表面?zhèn)鳠崾疽鈭D = + = (1 ) = 是潤滑接觸表面間隙的總傳熱量, 是潤滑油膜的傳熱量, 是微凸體接觸間的傳熱量, 、 分別為潤滑油和固體結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱系數(shù), 為粗糙度接觸比, 為平均油膜厚度, 為潤滑油填充率?紤]到材料的導(dǎo)電性、熱容、材料密度和熱流頻率對導(dǎo)熱系數(shù)的影響,油膜對相鄰結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)傳熱是極其不穩(wěn)定的
3.1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的拆卸改裝及熱電偶布置本實(shí)驗(yàn)過程只是測量活塞和缸套的摩擦產(chǎn)熱溫度,不考慮點(diǎn)火狀態(tài)下燃?xì)鉁囟鹊挠绊,所以為了減低壓縮沖程缸內(nèi)壓力需要將發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋拆除,如圖3.1所示。發(fā)動(dòng)機(jī)基本參數(shù)如表3.1所示。表3.2為電動(dòng)機(jī)的基本參數(shù)。圖3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)改裝及機(jī)體固定
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]缸套彈性變形對活塞二階運(yùn)動(dòng)和裙部潤滑特性的影響[J]. 阮登芳,高鑫,馬克. 汽車工程. 2015(05)
[2]船舶柴油機(jī)主軸承熱彈性流體動(dòng)力混合潤滑分析[J]. 魏立隊(duì),段樹林,邢輝,吳伋,魏海軍. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2013(02)
[3]考慮熱變形的活塞組件結(jié)構(gòu)對活塞二階運(yùn)動(dòng)的影響分析[J]. 雷基林,申立中,程丁丁,畢玉華,陳建明. 內(nèi)燃機(jī)工程. 2012(02)
[4]淺論實(shí)際設(shè)計(jì)工作中低揚(yáng)程水泵的合理選型[J]. 張曉丹. 水利科技與經(jīng)濟(jì). 2010(12)
[5]內(nèi)燃機(jī)主軸承熱彈性流體動(dòng)力潤滑研究[J]. 王剛志,郝延明,馬維忍,李兆文. 內(nèi)燃機(jī)工程. 2010(05)
[6]活塞二階運(yùn)動(dòng)及活塞裙部摩擦的瞬態(tài)分析[J]. 張執(zhí)南,張效翔,李響,謝友柏. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2010(02)
[7]缸套-活塞系統(tǒng)潤滑行為與動(dòng)力學(xué)行為耦合分析[J]. 戴旭東,袁小陽,謝友柏. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2003(06)
[8]以潤滑油膜為動(dòng)力耦合件的內(nèi)燃機(jī)缸套-活塞系統(tǒng)中動(dòng)力耦合方程的建立及求解方法[J]. 戴旭東,王義亮,謝友柏. 潤滑與密封. 2001(05)
[9]聯(lián)軸器孔與軸配合的選擇[J]. 裴彩絮. 設(shè)備管理與維修. 2001(09)
[10]活塞環(huán)摩擦熱對燃燒室部件耦合系統(tǒng)的傳熱影響模擬研究[J]. 白敏麗,沈勝強(qiáng),陳家驊,張志千. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2001(02)
博士論文
[1]活塞組—?dú)飧滋讉鳠釢櫥Σ榴詈蠙C(jī)理研究[D]. 周龍.大連理工大學(xué) 2011
本文編號:3277627
【文章來源】:河北工業(yè)大學(xué)天津市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
V8發(fā)動(dòng)機(jī)2000r/min和5000r/min各摩擦副摩擦損失所占比例[3]
活塞缸套之間的傳熱根據(jù)其混合或邊界潤滑狀態(tài)主要有微凸體接觸的傳熱和油膜與固體表面間的傳熱,傳熱示意圖如圖所示:圖2.4 活塞缸套接觸表面?zhèn)鳠崾疽鈭D = + = (1 ) = 是潤滑接觸表面間隙的總傳熱量, 是潤滑油膜的傳熱量, 是微凸體接觸間的傳熱量, 、 分別為潤滑油和固體結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱系數(shù), 為粗糙度接觸比, 為平均油膜厚度, 為潤滑油填充率?紤]到材料的導(dǎo)電性、熱容、材料密度和熱流頻率對導(dǎo)熱系數(shù)的影響,油膜對相鄰結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)傳熱是極其不穩(wěn)定的
3.1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的拆卸改裝及熱電偶布置本實(shí)驗(yàn)過程只是測量活塞和缸套的摩擦產(chǎn)熱溫度,不考慮點(diǎn)火狀態(tài)下燃?xì)鉁囟鹊挠绊,所以為了減低壓縮沖程缸內(nèi)壓力需要將發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋拆除,如圖3.1所示。發(fā)動(dòng)機(jī)基本參數(shù)如表3.1所示。表3.2為電動(dòng)機(jī)的基本參數(shù)。圖3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)改裝及機(jī)體固定
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]缸套彈性變形對活塞二階運(yùn)動(dòng)和裙部潤滑特性的影響[J]. 阮登芳,高鑫,馬克. 汽車工程. 2015(05)
[2]船舶柴油機(jī)主軸承熱彈性流體動(dòng)力混合潤滑分析[J]. 魏立隊(duì),段樹林,邢輝,吳伋,魏海軍. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2013(02)
[3]考慮熱變形的活塞組件結(jié)構(gòu)對活塞二階運(yùn)動(dòng)的影響分析[J]. 雷基林,申立中,程丁丁,畢玉華,陳建明. 內(nèi)燃機(jī)工程. 2012(02)
[4]淺論實(shí)際設(shè)計(jì)工作中低揚(yáng)程水泵的合理選型[J]. 張曉丹. 水利科技與經(jīng)濟(jì). 2010(12)
[5]內(nèi)燃機(jī)主軸承熱彈性流體動(dòng)力潤滑研究[J]. 王剛志,郝延明,馬維忍,李兆文. 內(nèi)燃機(jī)工程. 2010(05)
[6]活塞二階運(yùn)動(dòng)及活塞裙部摩擦的瞬態(tài)分析[J]. 張執(zhí)南,張效翔,李響,謝友柏. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2010(02)
[7]缸套-活塞系統(tǒng)潤滑行為與動(dòng)力學(xué)行為耦合分析[J]. 戴旭東,袁小陽,謝友柏. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2003(06)
[8]以潤滑油膜為動(dòng)力耦合件的內(nèi)燃機(jī)缸套-活塞系統(tǒng)中動(dòng)力耦合方程的建立及求解方法[J]. 戴旭東,王義亮,謝友柏. 潤滑與密封. 2001(05)
[9]聯(lián)軸器孔與軸配合的選擇[J]. 裴彩絮. 設(shè)備管理與維修. 2001(09)
[10]活塞環(huán)摩擦熱對燃燒室部件耦合系統(tǒng)的傳熱影響模擬研究[J]. 白敏麗,沈勝強(qiáng),陳家驊,張志千. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2001(02)
博士論文
[1]活塞組—?dú)飧滋讉鳠釢櫥Σ榴詈蠙C(jī)理研究[D]. 周龍.大連理工大學(xué) 2011
本文編號:3277627
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dongligc/3277627.html
最近更新
教材專著