為了使柴油機有更優(yōu)越的性能,需要對柴油機進行強化,而強化會導致一系列嚴重的后果,優(yōu)化柴油機水套內冷卻水的運動狀況對強化后柴油機的工作狀況有良好的作用。柴油機機體水套也一直是柴油機研究者特別關注的焦點,但是柴油機機體水套是鑄造出來,形狀又很復雜,因而很難對實際機體內流體的流動狀態(tài)進行現場試驗和全面監(jiān)測。隨著計算機性能的增強和計算流體力學軟件功能的提高,各國研究人員都傾向使用CFD的分析方法來研究內燃機中流體流動系統的工作狀態(tài),為設計高性能內燃機提高了新的手段。本文使用三維建模軟件CATIA對4110系列柴油機,采用自頂向下復合式建模方法創(chuàng)建了機體的幾何模型;采用有限元軟件ANSYS ICEM CFD對機體的水套進行了網格劃分,利用CFX對柴油機機體水套的冷卻系統進行模擬并進行了優(yōu)化,并將優(yōu)化結果與柴油機實際運行試驗數據進行了比較分析;通過對原柴油機三維數值模擬研究和試驗結果的分析,發(fā)現了原機的設計缺陷,進而提出改進措施,對改進后的結構再次進行了數值模擬。數值模擬的結果表明,改進后機體水套內液體的流動和散熱得到了優(yōu)化,機體螺栓塔子加強筋處散熱加快,使得柴油機各缸的冷卻更加均勻,耐久性也得到...

【文章頁數】：42 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究的意義和應用價值
    1.2 機體冷卻水套在國內外的研究情況和水平
        1.2.1 國外研究現狀
        1.2.2 國內研究現狀
    1.3 CFD技術的應用領域
        1.3.1 CFD技術在內燃機的應用
        1.3.2 分析軟件CFX簡介
    1.4 本文研究的背景及內容
        1.4.1 研究背景
        1.4.2 研究內容
    1.5 論文的技術路線
        1.5.1 論文的技術主線
    1.6 本章小結
第二章 流動問題的仿真模擬
    2.1 研究方法基本問題簡介
    2.2 網格生成技術
        2.2.1 網格的分類
    2.3 本章小結
第三章 原型機體模型的建立
    3.1 建模方法介紹
        3.1.1 參數化建模
        3.1.2 變量化建模方式
        3.1.3 非參數化建模
        3.1.4 復合建模
    3.2 利用CATIA建模
        3.2.1 建模思路
        3.2.2 建模步驟
    3.3 本章小結
第四章 柴油機機體水套CFD計算與試驗分析
    4.1 CFD分析流程
    4.2 原型柴油機的熱力計算
        4.2.1 計算參數的選取
        4.2.2 熱力計算
        4.2.3 計算結果
    4.3 簡化原三維模型
    4.4 三維模型的網格劃分及要求
    4.5 模型的網格劃分的步驟
    4.6 計算控制方程和計算的模型設置
    4.7 計算模型材料物性的設置
    4.8 計算模型邊界條件的設置
        4.8.1 入口邊界設定
        4.8.2 出口邊界設定
        4.8.3 壁面邊界設定
    4.9 求解及收斂
    4.10 計算結果分析
        4.10.1 冷卻水流動分布
        4.10.2 冷卻水的模擬分析
    4.11 臺架試驗測量
        4.11.1 試驗目的及內容
        4.11.2 試驗設備
        4.11.3 測點布置及試驗方案
        4.11.4 試驗結果圖
        4.11.5 試驗分析及拆機檢查
    4.12 本章小結
第五章 模擬結果分析及改進設計
    5.1 機體的改進設計
        5.1.1 機體整體改進步驟一
        5.1.2 機體局部改進步驟二
        5.1.3 機體方案進行分析
    5.2 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
致謝



本文編號：3876063