本文關(guān)鍵詞：柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)一維與三維聯(lián)合仿真，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：柴油機(jī)是一種復(fù)雜的動(dòng)力機(jī)械。作為柴油機(jī)的重要組成部分,冷卻系統(tǒng)關(guān)系到柴油機(jī)的熱應(yīng)力、熱變形和磨損等問(wèn)題。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理的冷卻系統(tǒng),不僅可以提高柴油機(jī)的可靠性和耐久性,而且可以提高柴油機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性。對(duì)于缸數(shù)較多的柴油機(jī),冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,運(yùn)用CFD三維數(shù)值模擬仿真的計(jì)算量較大,收斂時(shí)間長(zhǎng),對(duì)計(jì)算機(jī)的硬件要求很高,不易實(shí)現(xiàn)。故本文采用一維與三維聯(lián)合仿真的方法對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行模擬計(jì)算分析。 首先運(yùn)用Pro/Engineer軟件對(duì)某16缸V型且各缸冷卻系統(tǒng)獨(dú)立分布的機(jī)車用柴油機(jī)的冷卻水套進(jìn)行三維建模。然后利用GT-COOL軟件對(duì)柴油機(jī)冷卻過(guò)程進(jìn)行整體一維仿真,得到冷卻系統(tǒng)各個(gè)管路和機(jī)體的流量、溫度和壓力等數(shù)據(jù)。再將一維仿真的結(jié)果作為邊界條件,采用ANSYS CFX軟件對(duì)冷卻效果最差的第8缸進(jìn)行冷卻水三維仿真,得到此缸冷卻水的內(nèi)部流場(chǎng)、溫度場(chǎng)和壓力場(chǎng)。結(jié)果表明,排氣管冷卻水套兩側(cè)棱角處溫度過(guò)高,存在流動(dòng)死區(qū)。最后,根據(jù)流動(dòng)死區(qū)的成因,提出了一種冷卻水套的優(yōu)化策略。 本文將聯(lián)合仿真的結(jié)果進(jìn)行了試驗(yàn)校驗(yàn),并將單缸三維仿真與三維絕熱仿真的結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。本仿真實(shí)例表明,對(duì)于缸數(shù)較多的柴油機(jī),聯(lián)合仿真可用于工程計(jì)算,能滿足精度要求,可作為CFD三維仿真方法的一個(gè)補(bǔ)充。
【關(guān)鍵詞】：柴油機(jī) 冷卻系統(tǒng) 聯(lián)合仿真
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TK422
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 課題研究背景及意義8-9
• 1.2 柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 試驗(yàn)方法9
• 1.2.2 數(shù)值模擬仿真9-13
• 1.3 本文研究的目的和內(nèi)容13-15
• 2 冷卻系統(tǒng)數(shù)值模擬理論基礎(chǔ)15-28
• 2.1 冷卻水?dāng)?shù)值模擬的解決方案15-16
• 2.2 冷卻過(guò)程的控制方程16-18
• 2.2.1 連續(xù)方程17
• 2.2.2 動(dòng)量方程17
• 2.2.3 能量方程17
• 2.2.4 紊流方程17-18
• 2.3 離散方程的建立和求解方法18-23
• 2.3.1 離散方程的建立18-20
• 2.3.2 離散方程的求解20-23
• 2.4 主要軟件介紹23-28
• 2.4.1 GT-COOL介紹23-25
• 2.4.2 AYSYS CFX介紹25-28
• 3 某16缸柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)的聯(lián)合仿真28-42
• 3.1 冷卻系統(tǒng)簡(jiǎn)介28-30
• 3.2 一維仿真30-34
• 3.2.1 建立GT-COOL模型31-32
• 3.2.2 設(shè)置GT-COOL模型參數(shù)32-33
• 3.2.3 GT-COOL模型的仿真及后處理33-34
• 3.3 三維仿真34-42
• 3.3.1 幾何造型35-37
• 3.3.2 網(wǎng)格的劃分37-40
• 3.3.3 設(shè)置邊界條件40-41
• 3.3.4 三維仿真求解41-42
• 4 冷卻系統(tǒng)仿真的結(jié)果分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)和試驗(yàn)校驗(yàn)42-55
• 4.1 一維仿真的結(jié)果分析和試驗(yàn)校驗(yàn)42-46
• 4.1.1 一維仿真的結(jié)果分析42-46
• 4.1.2 一維仿真結(jié)果的試驗(yàn)校驗(yàn)46
• 4.2 三維仿真的結(jié)果分析46-52
• 4.2.1 單缸冷卻水流場(chǎng)分析46-48
• 4.2.2 單缸冷卻水溫度場(chǎng)分析48-51
• 4.2.3 單缸冷卻水壓力場(chǎng)分析51-52
• 4.3 冷卻水套的優(yōu)化設(shè)計(jì)52-54
• 4.4 三維仿真結(jié)果的對(duì)比分析54-55
• 5 結(jié)論與展望55-57
• 5.1 結(jié)論55-56
• 5.2 展望56-57
• 參考文獻(xiàn)57-59
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況59-60
• 致謝60-61

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 趙大文;柴油機(jī)缸內(nèi)冷卻液流動(dòng)數(shù)值模擬研究[D];大連理工大學(xué);2005年

  本文關(guān)鍵詞：柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)一維與三維聯(lián)合仿真，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：375502