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《大连交通大学》 2010年
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多缸柴油机冷却水套流场的CFD分析

马仁听  
【摘要】:内燃机水套冷却液的流动直接影响内燃机冷却效果、高温零部件的热负荷、内燃机的热量分配和能量利用,冷却液的温度还对排放有较显著的影响。随着内燃机增压等不同强化手段的利用,有效的改善内燃机的冷却循环系统已成为内燃机设计制造的重要内容。由于冷却水套结构的复杂性,目前的实验研究仅限于宏观温度和流量的对比和分析。难以进行水套冷却液流动状态的实际考察。因此,内燃机水套冷却液流动数值模拟便逐渐成为目前研究内燃机水套冷却液流动、设计和优化水套结构的重要手段。 本文综述了目前缸体冷却水套数值模拟的现状,分析发现,目前水套的传热模拟结果误差较大,远不能满足工程需要,需进一步深入研究探讨。通过对近年来CFD数值模拟中湍流计算模型的最近发展和应用的讨论和分析,指出了k-ε湍流模式作为一种新颖而有效的湍流模式更适合于内燃机冷却液的流动计算。分析了4102型柴油机水套特点,考虑网格划分的要求,经过适度处理,应用Pro/engineer建立了缸体水套的实体模型,并将机油冷却器水腔纳入该模型,同时,为考察缸盖出水口位置对缸内冷却液流动的影响,加入了缸盖水套的简化水腔部分。应用GAMBIT软件建立了带贴壁网格的并经过局部细化的高质量流体计算网格;对水套冷却液流动数值模拟中较难确定的换热边界以及其它一些参数给予了详细的分析讨论和确定。详细分析了速度场、传热系数等主要流场参数,发现在排气侧第三缸出现了流动死区等缺陷,并分析了其形成原因。 本文得到了有效的模拟结果,并为柴油机水套内的复杂流动和传热模拟提供了重要的参考价值。
【学位授予单位】:大连交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TK421

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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