隨著柴油機(jī)強(qiáng)化程度提高,缸蓋熱負(fù)荷變大,為了預(yù)防熱失效問(wèn)題出現(xiàn),需要對(duì)相應(yīng)的冷卻結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。論文結(jié)合某一柴油機(jī)產(chǎn)品提升功率的強(qiáng)化設(shè)計(jì)要求,采用流固耦合數(shù)值仿真手段,對(duì)缸蓋冷卻相關(guān)結(jié)構(gòu)的流動(dòng)和傳熱狀態(tài)進(jìn)行了分析,深入研究了主要結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)缸熱負(fù)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?jī)?nèi)容如下:建立柴油機(jī)缸蓋水套流動(dòng)計(jì)算模型,搭建柴油機(jī)缸蓋可視化試驗(yàn)臺(tái)。對(duì)比仿真數(shù)據(jù)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證水套模型的可靠性。搭建柴油機(jī)一維仿真計(jì)算模型并進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證,得到了熱計(jì)算邊界條件。搭建了柴油機(jī)缸蓋熱負(fù)荷計(jì)算模型,分析了爆發(fā)壓力提升對(duì)于柴油機(jī)熱負(fù)荷的影響。根據(jù)疲勞和流動(dòng)計(jì)算結(jié)果從以下四個(gè)方面進(jìn)行柴油機(jī)缸蓋強(qiáng)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(fù)荷,但需要兼顧機(jī)械強(qiáng)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(fù)荷增大最小。（3）進(jìn)氣側(cè)上水孔孔徑的影響�？s小進(jìn)氣側(cè)上水孔孔徑能有效降低柴油機(jī)缸蓋熱負(fù)荷。（4）第三、四缸缸間上水孔孔徑、位置的影響。擴(kuò)大靠近進(jìn)氣側(cè)缸間上水孔能有效降低熱負(fù)荷。（5）加強(qiáng)肋的影響。去除加強(qiáng)肋... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?Ｍｉｃｈｅｌｓｏｎ測(cè)速儀??

Ｌａｓｅｒ?＆ｃｔｏｃ?ｔｏｒ??圖１．１?Ｍｉｃｈｅｌｓｏｎ測(cè)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(cè)速裝置。相比??Ｍｉｃｈｅｌｓｏｎ測(cè)速裝置，該裝置可以通過(guò)調(diào)節(jié)測(cè)試夾角來(lái)提高信號(hào)頻率精度，對(duì)信號(hào)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(cè)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(duì)柴油機(jī)渦流室內(nèi)的流場(chǎng)進(jìn)行了??測(cè)量，通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果和計(jì)算結(jié)果的襯比分析，研究了渦流室內(nèi)流場(chǎng)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(cè)量了內(nèi)燃機(jī)流??場(chǎng)。借助計(jì)算機(jī)處理得到了冷卻水腔的流場(chǎng)分布云圖，對(duì)水腔結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善、消除了流動(dòng)??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(tuán)公司技術(shù)中心李偉、吳長(zhǎng)玉等人［２°］為驗(yàn)證柴油機(jī)冷卻水套計(jì)算??結(jié)果的準(zhǔn)確性

場(chǎng)中還需要缸內(nèi)溫度，進(jìn)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(lái)實(shí)現(xiàn)。在ＡＶＬ－ＢＯＯＳＴ中建立柴油機(jī)一維仿真摸型，發(fā)動(dòng)機(jī)工況為額定工況２４００ｒ／ｍｉｎ。??仿真模型如圖２．?１所示??１３??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[3]重載車用柴油機(jī)缸蓋內(nèi)冷卻水流動(dòng)分析及強(qiáng)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(jī)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(jī)氣道及缸內(nèi)氣體流動(dòng)數(shù)值模擬[D]. 劉偉.重慶大學(xué) 2012
[3]基于CFD的汽油機(jī)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(jī)冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[D]. 王宇.大連理工大學(xué) 2007
[5]發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體缸蓋冷卻水CFD模擬計(jì)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(jī)的缸內(nèi)流場(chǎng)[D]. 王雪雁.天津大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3400429