隨著柴油機強化程度提高,缸蓋熱負荷變大,為了預(yù)防熱失效問題出現(xiàn),需要對相應(yīng)的冷卻結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化。論文結(jié)合某一柴油機產(chǎn)品提升功率的強化設(shè)計要求,采用流固耦合數(shù)值仿真手段,對缸蓋冷卻相關(guān)結(jié)構(gòu)的流動和傳熱狀態(tài)進行了分析,深入研究了主要結(jié)構(gòu)參數(shù)對缸熱負荷的影響規(guī)律,在此基礎(chǔ)上提出了優(yōu)化方案。具體研究內(nèi)容如下:建立柴油機缸蓋水套流動計算模型,搭建柴油機缸蓋可視化試驗臺。對比仿真數(shù)據(jù)與試驗數(shù)據(jù)驗證水套模型的可靠性。搭建柴油機一維仿真計算模型并進行試驗驗證,得到了熱計算邊界條件。搭建了柴油機缸蓋熱負荷計算模型,分析了爆發(fā)壓力提升對于柴油機熱負荷的影響。根據(jù)疲勞和流動計算結(jié)果從以下四個方面進行柴油機缸蓋強化潛力的研究:（1）缸蓋火力面底板厚度的影響。減薄火力面底板厚度能有效降低缸蓋熱負荷,但需要兼顧機械強度。（2）水套壁面干涉處水套壁面外移的影響。水套壁面外移6mm能提高缸蓋高周疲勞安全系數(shù)且缸蓋熱負荷增大最小。（3）進氣側(cè)上水孔孔徑的影響。縮小進氣側(cè)上水孔孔徑能有效降低柴油機缸蓋熱負荷。（4）第三、四缸缸間上水孔孔徑、位置的影響。擴大靠近進氣側(cè)缸間上水孔能有效降低熱負荷。（5）加強肋的影響。去除加強肋... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?Ｍｉｃｈｅｌｓｏｎ測速儀??

Ｌａｓｅｒ?＆ｃｔｏｃ?ｔｏｒ??圖１．１?Ｍｉｃｈｅｌｓｏｎ測速儀??１９６９年Ｄ．?Ｓｉｍｐｓｏｎ和Ｐ．Ｒ．Ｓｍｙ［ｎ］研制了如圖１．２所示的激光多普勒測速裝置。相比??Ｍｉｃｈｅｌｓｏｎ測速裝置，該裝置可以通過調(diào)節(jié)測試夾角來提高信號頻率精度，對信號的帶寬??要求低。其局限性是光束角度的精度不宜調(diào)節(jié)。??Ｊｊｆｅ?ｊ？ｃ?ｌ?ｙ??Ｕ３??圖１．２激光多普勒測速儀??１９９４年，江蘇工學(xué)院王謙等人［１８］用激光多普勒技術(shù)對柴油機渦流室內(nèi)的流場進行了??測量，通過試驗結(jié)果和計算結(jié)果的襯比分析，研究了渦流室內(nèi)流場及其隨曲抽轉(zhuǎn)角的變化??規(guī)律。??２０００年，上海交通大學(xué)朱義倫、鄧康耀等人［１９］借助激光多普勒技術(shù)測量了內(nèi)燃機流??場。借助計算機處理得到了冷卻水腔的流場分布云圖，對水腔結(jié)構(gòu)進行改善、消除了流動??死區(qū)，為氣缸套良好的冷卻提供了保證。??２００４年，第一汽車集團公司技術(shù)中心李偉、吳長玉等人［２°］為驗證柴油機冷卻水套計算??結(jié)果的準確性

場中還需要缸內(nèi)溫度，進排氣道溫度、換熱系數(shù)等邊界條件，這些都需要借助ＡＶＬ－ＢＯＯＳＴ??軟件來實現(xiàn)。在ＡＶＬ－ＢＯＯＳＴ中建立柴油機一維仿真摸型，發(fā)動機工況為額定工況２４００ｒ／ｍｉｎ。??仿真模型如圖２．?１所示??１３??

【參考文獻】：
期刊論文
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[2]汽油機PIV穩(wěn)態(tài)進氣試驗及滾流比計算[J]. 朱忠攀,林瑞,杜愛民,朱沛沛,袁崢正.  內(nèi)燃機工程. 2017(04)
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[4]機械零件疲勞對比試驗方法和結(jié)果判定[J]. 劉杰.  山西科技. 2015(04)
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博士論文
[1]缸蓋熱可靠性工程設(shè)計基礎(chǔ)問題研究[D]. 尹旭.浙江大學(xué) 2015
[2]流體動力學(xué)方程組的性態(tài)研究[D]. 賈艷.安徽大學(xué) 2014
[3]重載車用柴油機缸蓋內(nèi)冷卻水流動分析及強化傳熱研究[D]. 王兆文.華中科技大學(xué) 2008

碩士論文
[1]柴油機冷卻水套匹配與仿真分析[D]. 于海洋.遼寧工業(yè)大學(xué) 2015
[2]158FMI汽油機氣道及缸內(nèi)氣體流動數(shù)值模擬[D]. 劉偉.重慶大學(xué) 2012
[3]基于CFD的汽油機冷卻水套冷卻性能數(shù)值模擬及優(yōu)化[D]. 王楠.重慶大學(xué) 2011
[4]CFD在多缸柴油機冷卻系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用[D]. 王宇.大連理工大學(xué) 2007
[5]發(fā)動機機體缸蓋冷卻水CFD模擬計算與分析[D]. 杜佳正.華中科技大學(xué) 2007
[6]用PIV技術(shù)研究汽油機的缸內(nèi)流場[D]. 王雪雁.天津大學(xué) 2006



本文編號：3400429