柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)一維與三維聯(lián)合仿真.pdf

1、柴油機(jī)是一種復(fù)雜的動(dòng)力機(jī)械。作為柴油機(jī)的重要組成部分，冷卻系統(tǒng)關(guān)系到柴油機(jī)的熱應(yīng)力、熱變形和磨損等問(wèn)題。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理的冷卻系統(tǒng)，不僅可以提高柴油機(jī)的可靠性和耐久性，而且可以提高柴油機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性。對(duì)于缸數(shù)較多的柴油機(jī)，冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，運(yùn)用CFD三維數(shù)值模擬仿真的計(jì)算量較大，收斂時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)計(jì)算機(jī)的硬件要求很高，不易實(shí)現(xiàn)。故本文采用一維與三維聯(lián)合仿真的方法對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行模擬計(jì)算分析。
　　首先運(yùn)用Pro/Engine

2、er軟件對(duì)某16缸V型且各缸冷卻系統(tǒng)獨(dú)立分布的機(jī)車(chē)用柴油機(jī)的冷卻水套進(jìn)行三維建模。然后利用GT-COOL軟件對(duì)柴油機(jī)冷卻過(guò)程進(jìn)行整體一維仿真，得到冷卻系統(tǒng)各個(gè)管路和機(jī)體的流量、溫度和壓力等數(shù)據(jù)。再將一維仿真的結(jié)果作為邊界條件，采用ANSYS CFX軟件對(duì)冷卻效果最差的第8缸進(jìn)行冷卻水三維仿真，得到此缸冷卻水的內(nèi)部流場(chǎng)、溫度場(chǎng)和壓力場(chǎng)。結(jié)果表明，排氣管冷卻水套兩側(cè)棱角處溫度過(guò)高，存在流動(dòng)死區(qū)。最后，根據(jù)流動(dòng)死區(qū)的成因，提出了一種冷卻水套的