由于排放法規(guī)要求,內燃機逐漸向高功率、緊湊化和輕量化方法發(fā)展,導致內燃機熱負荷問題較為嚴峻,因此需要強化冷卻系統(tǒng)的換熱,其中采用更好換熱能力的冷卻介質成為許多學者的研究方向。而且氣缸蓋冷卻水腔鼻梁區(qū)局部區(qū)域的壁面溫度高于冷卻介質的飽和溫度,所以水腔內存在沸騰換熱現(xiàn)象。本文采用過冷沸騰換熱兩相流模型和三相流模型分別模擬氣缸蓋冷卻水腔內以純水和納米流體作為冷卻介質的沸騰換熱過程,依據(jù)熱流密度、壓力、流速和汽泡體積分數(shù)等數(shù)據(jù)研究純水和納米流體的換熱過程和機理。主要研究內容和結論總結如下:（1）基于歐拉-歐拉模型建立過冷沸騰換熱兩相流模型,在此基礎上耦合歐拉-拉格朗日模型建立三相流模型,并使用兩相流和三相流模型分別模擬氣缸蓋冷卻水腔內以純水和納米流體作為冷卻介質的沸騰換熱過程。以Kim SJ的簡化圓形通道試驗數(shù)據(jù)驗證模型的準確性,發(fā)現(xiàn)二者的模擬值與試驗值平均誤差低于5%,具有較好的計算精度。探究濃度和流速等對納米流體沸騰換熱的影響,結果表明:隨著納米流體濃度的增加,壁面換熱系數(shù)增加;沿冷卻介質流動方向,壁面換熱系數(shù)先降低后增加;流速增加時,壁面換熱系數(shù)下降。（2）數(shù)值模擬研究內燃機氣缸蓋冷卻水... 

【文章來源】：江蘇大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

各章聯(lián)系框架路線圖

換熱（RPI）模型，其熱流分區(qū)簡圖如圖 2.1 所示，其壁面熱流由三部分別是對流項熱流 (W/m2)、汽泡生成時的蒸發(fā)項熱流 (W/m2)和的激冷項熱流 (W/m2)。因此，壁面總熱流密度表達式為： = （

冷卻介質對內燃機冷卻水腔內沸騰換熱影響的模擬研究熱損失小于 1%�；芈吩O有管殼冷卻器，控制試驗段入控制，出口壓力為大氣壓力。蓄能器用于運行開始時流量由離心泵控制。中采用的冷卻介質是體積分數(shù)為 0.1%的 Al2O3-水納 40 nm，在納米流體的制備過程中未添加表面活性劑

【參考文獻】：
期刊論文
[1]納米顆粒影響沸騰換熱特性的分子動力學模擬[J]. 尹訓彥,白敏麗,胡成志,呂繼組,高棟棟,王鵬.  工程熱物理學報. 2018(05)
[2]柴油機缸蓋水腔內沸騰換熱仿真分析[J]. 胥振龍,董非,武志偉.  揚州大學學報(自然科學版). 2018(01)
[3]變物性參數(shù)對微通道內納米流體強制對流換熱的影響[J]. 白國君,王剛,馬兵善,李剛,王杰.  工程熱物理學報. 2018(02)
[4]淺析基于熱平衡的冷卻系統(tǒng)設計[J]. 陳陸洋,梁志峰.  內燃機與配件. 2018(01)
[5]發(fā)動機水套中沸騰傳熱的試驗與仿真研究[J]. 張俊紅,趙永歡,徐喆軒,胡歡,王杰,馬梁.  內燃機工程. 2018(01)
[6]高原工況下某增壓柴油機噴油提前角的研究[J]. 高杰,薛冬新,戚元濤,王洪峰.  內燃機與配件. 2017(03)
[7]考慮沸騰和缸內局部傳熱的缸蓋流固耦合傳熱分析[J]. 劉曉日,黎明,鄭清平,黎蘇,李國祥.  內燃機工程. 2017(06)
[8]排氣和中冷前進氣節(jié)流對柴油機性能和排放特性的影響[J]. 樓狄明,徐寧,譚丕強,胡志遠.  內燃機工程. 2016(04)
[9]納米流體強化冷端傳熱對熱電發(fā)電效率的影響[J]. 邢姣嬌,吳子華,謝華清,王元元,毛建輝.  工程熱物理學報. 2016(07)
[10]柴油機缸蓋冷卻水腔三維流動數(shù)值模擬分析[J]. 王慧,劉漢濤,李海橋,韓祎.  液壓與氣動. 2016(04)

博士論文
[1]汽油機固—液耦合及沸騰傳熱研究[D]. 陳海波.吉林大學 2009

碩士論文
[1]內燃機鼻梁區(qū)納米流體沸騰傳熱模擬實驗研究[D]. 薛易君.大連理工大學 2018
[2]柴油機氣缸蓋內流動換熱研究及水腔結構改進[D]. 胥振龍.江蘇大學 2018
[3]柴油機冷卻流道內沸騰換熱兩相流模型研究[D]. 朱楠林.江蘇大學 2018
[4]納米流體沸騰換熱實驗研究[D]. 黃曉干.江蘇科技大學 2017
[5]內燃機氣缸蓋沸騰傳熱汽泡演化行為可視化實驗研究[D]. 龔偉.江蘇大學 2016
[6]納米流體增強導熱系數(shù)機理的探究[D]. 李伽煒.華北電力大學(北京) 2016
[7]納米流體換熱特性在發(fā)動機缸體水套中的應用[D]. 高德軍.哈爾濱理工大學 2016
[8]氣缸蓋冷卻水腔內過冷沸騰傳熱多相流數(shù)值模擬基礎研究[D]. 雷冬旭.大連理工大學 2015
[9]導熱油納米流體基礎熱物性及對流換熱特換熱特性實驗研究[D]. 胡倩.浙江大學 2013



本文編號：3609788