柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)的數(shù)值模擬.pdf

1、近年來(lái)，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)不斷向高速、高功率方向發(fā)展，使得發(fā)動(dòng)機(jī)的熱負(fù)荷越來(lái)越高，如果冷卻效果不好，其可靠性和耐久性都受到嚴(yán)重威脅，因此發(fā)動(dòng)機(jī)熱負(fù)荷研究也就顯得尤為重要。冷卻水套的合理設(shè)計(jì)是降低熱負(fù)荷的主要措施之一，因此研究發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)具有一定的工程應(yīng)用價(jià)值和學(xué)術(shù)意義。
　　 隨著計(jì)算機(jī)和計(jì)算流體力學(xué)(CFD)的發(fā)展，柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)的三維數(shù)值模擬已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，特別是對(duì)柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，三維數(shù)值模擬更為有利。但當(dāng)前對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)

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

3、款柴油機(jī)水套存在諸多不足，如各缸冷卻不均、非進(jìn)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(duì)該柴油機(jī)的冷卻水套進(jìn)行改進(jìn)，提出了三種改進(jìn)方案。根據(jù)改進(jìn)方案計(jì)算結(jié)果之間的對(duì)比，擇優(yōu)選取冷卻效果較好的方案三。與原機(jī)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(jī)的重要組成部分，其工作能力的好壞對(duì)柴油機(jī)的性能有直接的影響。本文對(duì)冷卻系統(tǒng)整體式的模擬計(jì)算，相對(duì)于以前單個(gè)零部件的模擬有著很大進(jìn)步，計(jì)算的準(zhǔn)確性也大大的提