本文關(guān)鍵詞：柴油機(jī)缸內(nèi)冷卻液流動數(shù)值模擬研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：內(nèi)燃機(jī)水套冷卻液的流動直接影響內(nèi)燃機(jī)冷卻效果、高溫零部件的熱負(fù)荷、內(nèi)燃機(jī)的熱量分配和能量利用,冷卻液的溫度還對排放有較顯著的影響。隨著內(nèi)燃機(jī)增壓等不同強(qiáng)化手段的利用,有效的改善內(nèi)燃機(jī)的冷卻循環(huán)系統(tǒng)已成為內(nèi)燃機(jī)設(shè)計制造的重要內(nèi)容。由于冷卻水套結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,目前的實驗研究僅限于宏觀溫度和流量的對比和分析。難以進(jìn)行水套冷卻液流動狀態(tài)的實際考察。因此,內(nèi)燃機(jī)水套冷卻液流動數(shù)值模擬便逐漸成為目前研究內(nèi)燃機(jī)水套冷卻液流動、設(shè)計和優(yōu)化水套結(jié)構(gòu)的重要手段。 本文綜述了目前缸體冷卻水套數(shù)值模擬的現(xiàn)狀,分析發(fā)現(xiàn),目前水套的傳熱模擬結(jié)果誤差較大,遠(yuǎn)不能滿足工程需要,需進(jìn)一步深入研究探討。通過對近年來CFD數(shù)值模擬中湍流計算模型的最近發(fā)展和應(yīng)用的討論和分析,指出了V2F湍流模式作為一種新穎而有效的湍流模式更適合于內(nèi)燃機(jī)冷卻液的流動計算。分析了6110型柴油機(jī)水套特點(diǎn),考慮網(wǎng)格劃分的要求,經(jīng)過適度處理,應(yīng)用Pro/Engineer建立了缸體水套的實體模型,并將機(jī)油冷卻器水腔納入該模型,同時,為考察缸蓋出水口位置對缸內(nèi)冷卻液流動的影響,加入了缸蓋水套的簡化水腔部分�？疾炝司W(wǎng)格生成的各種技術(shù),應(yīng)用Pro-am建立了帶貼壁網(wǎng)格的并經(jīng)過局部細(xì)化的高質(zhì)量流體計算網(wǎng)格;對水套冷卻液流動數(shù)值模擬中較難確定的換熱邊界以及其它一些參數(shù)給予了詳細(xì)的分析討論和確定。詳細(xì)分析了速度場、傳熱系數(shù)等主要流場參數(shù),發(fā)現(xiàn)在排氣側(cè)第三缸出現(xiàn)了流動死區(qū)等缺陷,并分析了其形成原因。提出了改進(jìn)意見并對個別改進(jìn)方案進(jìn)行了數(shù)值模擬。 分析了影響數(shù)值模擬精度的幾種原因,最主要的原因是通常的模擬技術(shù)中難于對水套近壁區(qū)進(jìn)行準(zhǔn)確模擬。V2F湍流模式能準(zhǔn)確的預(yù)測近壁區(qū)的流動,更適合于模擬缸體水套內(nèi)的復(fù)雜流動和傳熱模擬。本文首次使用了V2F湍流模式對缸體水套的流動進(jìn)行了模擬,與通常使用的k-ε模式進(jìn)行了計算結(jié)果的比較。 本文得到了有效的模擬結(jié)果,并為內(nèi)燃機(jī)水套內(nèi)的復(fù)雜流動和傳熱模擬提供了重要的參考價值。
【關(guān)鍵詞】：冷卻水套 冷卻液流動 數(shù)值模擬 計算流體力學(xué) V2F湍流模型
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：TK421
【目錄】：

• 1 緒論8-22
• 1.1 課題背景及意義8-9
• 1.2 計算流體力學(xué)簡介9-12
• 1.3 湍流計算模型概述及其在內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用12-20
• 1.3.1 湍流模式理論概述13-15
• 1.3.2 兩種目前應(yīng)用活躍的渦粘性模式(k-ω模式和V2F模式)15-17
• 1.3.3 大渦模擬及分離渦模擬17-19
• 1.3.4 湍流計算模型在內(nèi)燃機(jī)工程領(lǐng)域的應(yīng)用19-20
• 1.4 本文的主要工作20-22
• 2 模型建立與網(wǎng)格劃分22-38
• 2.1 柴油機(jī)缸體水套模型建立22-27
• 2.1.1 缸體水套建立應(yīng)考慮的幾點(diǎn)因素22-24
• 2.1.2 6110型柴油機(jī)缸體水套結(jié)構(gòu)特點(diǎn)24-27
• 2.2 網(wǎng)格劃分27-38
• 2.2.1 網(wǎng)格生成技術(shù)27-30
• 2.2.2 六面體網(wǎng)格生成技術(shù)30-33
• 2.2.3 網(wǎng)格生成軟件模塊PRO-AM33-34
• 2.2.4 柴油機(jī)缸體網(wǎng)格的劃分34-38
• 3 缸體內(nèi)冷卻液流動的數(shù)值計算38-60
• 3.1 基本守恒方程38-39
• 3.2 數(shù)值求解方法39-41
• 3.3 初始條件邊界條件設(shè)定41-44
• 3.3.1 入口42
• 3.3.2 出口42-43
• 3.3.3 壁面邊界43-44
• 3.4 計算結(jié)果分析44-60
• 3.4.1 主要計算結(jié)果總體分析45-47
• 3.4.2 速度場分析47-51
• 3.4.3 溫度場分布及換熱分析51-54
• 3.4.4 缸體水套出水孔的流量分布54-55
• 3.4.5 缸體水套評價55-56
• 3.4.6 水套設(shè)計改進(jìn)意見56-59
• 3.4.7 內(nèi)燃機(jī)水套設(shè)計參考建議59-60
• 4 冷卻水套數(shù)值模擬的探討60-69
• 5 結(jié)論與展望69-71
• 5.1 結(jié)論69
• 5.2 論文工作展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-76
• 致謝76-77
• 大連理工大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書77

【相似文獻(xiàn)】

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