高強化柴油機缸蓋火力面溫度預測模型研究.pdf

1、由于社會發(fā)展與國防建設(shè)的需要，軍用柴油機強化程度越來越高，故氣缸蓋熱負荷越來越大，其火力面熱裂問題頻繁發(fā)生，氣缸蓋可靠性與耐久性的問題日益嚴重。實現(xiàn)氣缸蓋火力面溫度場的實時監(jiān)控與冷卻優(yōu)化，刻不容緩。氣缸蓋火力面溫度難以測量，而外側(cè)溫度卻容易測量和實現(xiàn)實時監(jiān)測。因此，通過熱網(wǎng)絡(luò)模型，建立起氣缸蓋火力面溫度與外側(cè)溫度之間的聯(lián)系，利用測量外側(cè)溫度反推出火力面上的溫度，就可以實時了解氣缸蓋火力面的溫度情況，實現(xiàn)實時監(jiān)控與冷卻優(yōu)化，提高柴油機的耐

2、久性與可靠性，這具有十分重要的應用價值。
　　本文采用試驗、三維流固耦合數(shù)值模擬與熱網(wǎng)絡(luò)數(shù)學建模三者結(jié)合的方法，研究氣缸蓋火力面溫度場分布，建立起熱網(wǎng)絡(luò)模型，其主要工作內(nèi)容及結(jié)論如下：
　　首先，本文進行氣缸蓋熱負荷試驗，分別進行2100r/min，1900r/min，1700r/min，1500 r/min和1300 r/min轉(zhuǎn)速下滿負荷試驗，測得每個工況下特定21個點的溫度值以及其他工況參數(shù)和冷卻系統(tǒng)的工作參數(shù)。

3、>　　其次，本文利用AVL_FIRE軟件進行該型柴油機氣缸蓋與冷卻水套的流固耦合數(shù)值模擬，根據(jù)模擬得到的溫度場與試驗測得的數(shù)據(jù)進行對比，結(jié)果表明實驗測得的溫度與模擬得到的溫度之間誤差均小于5％，兩者數(shù)據(jù)可靠，可作為數(shù)學建模基礎(chǔ)。
　　然后，本文利用2100 r/min至1500 r/min工況下的模擬數(shù)據(jù)進行了熱網(wǎng)絡(luò)建模工作，并實現(xiàn)參數(shù)化。選擇三種不同的傳熱路徑，進行數(shù)值計算，表明不同工況下氣缸蓋整體傳熱穩(wěn)定，波動較小。根據(jù)得到的