柴油機冷卻系統(tǒng)的數(shù)值模擬.pdf

1、近年來，隨著發(fā)動機不斷向高速、高功率方向發(fā)展，使得發(fā)動機的熱負荷越來越高，如果冷卻效果不好，其可靠性和耐久性都受到嚴重威脅，因此發(fā)動機熱負荷研究也就顯得尤為重要。冷卻水套的合理設計是降低熱負荷的主要措施之一，因此研究發(fā)動機冷卻系統(tǒng)具有一定的工程應用價值和學術意義。
　　 隨著計算機和計算流體力學(CFD)的發(fā)展，柴油機冷卻系統(tǒng)的三維數(shù)值模擬已經(jīng)得到了廣泛應用，特別是對柴油機冷卻系統(tǒng)進行優(yōu)化時，三維數(shù)值模擬更為有利。但當前對發(fā)動機

2、冷卻系統(tǒng)數(shù)值模擬時都采取零部件的單體研究方法，這樣就不能準確定義水套和其它零件之間的邊界條件，不能準確描述各零件之間的相互影響，也不能從全局反映發(fā)動機的工作狀態(tài)，尤其是對冷卻水的流動及傳熱在缸套、機體之間的相互影響不能進行合理、透徹的分析。對此，本文把整個冷卻系統(tǒng)耦合在一起進行計算，這樣就大大降低了模擬計算時對邊界條件的要求，計算的結(jié)果也更可靠。
　　 本文是對江蘇某柴油機廠的一款四缸柴油機水套整體進行CFD分析。通過計算發(fā)現(xiàn)該

3、款柴油機水套存在諸多不足，如各缸冷卻不均、非進水側(cè)流速低，鼻梁區(qū)冷卻效果差等缺陷。根據(jù)上述缺陷對該柴油機的冷卻水套進行改進，提出了三種改進方案。根據(jù)改進方案計算結(jié)果之間的對比，擇優(yōu)選取冷卻效果較好的方案三。與原機相比，方案三的冷卻效果提高顯著。
　　 主要結(jié)論：冷卻系統(tǒng)是柴油機的重要組成部分，其工作能力的好壞對柴油機的性能有直接的影響。本文對冷卻系統(tǒng)整體式的模擬計算，相對于以前單個零部件的模擬有著很大進步，計算的準確性也大大的提