活塞振蕩油腔換熱邊界條件的試驗(yàn)研究.pdf

1、柴油機(jī)工作過程中，工作環(huán)境最惡劣、工作條件最嚴(yán)酷的零部件之一就是在氣缸里進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動的活塞。柴油機(jī)的工作可靠性與使用耐久性，在很大程度上受限于活塞的工作情況?；钊墓ぷ鳒囟群芨?，并在很高的機(jī)械負(fù)荷下高速滑動，同時(shí)潤滑不良，這決定了它遭受強(qiáng)烈的磨損，并且可能產(chǎn)生滑動表面的拉毛、燒傷等故障。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，活塞的壽命決定了柴油機(jī)的修理間隔。在大功率強(qiáng)化柴油機(jī)中，活塞的熱負(fù)荷往往限制了柴油機(jī)的強(qiáng)化潛力，對活塞進(jìn)行精確的熱損傷分析是柴油機(jī)設(shè)計(jì)、強(qiáng)

2、化過程中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。
　　開展柴油機(jī)活塞熱損傷研究的工作過程中，準(zhǔn)確評估其熱狀態(tài)是進(jìn)行熱損傷設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，如何對活塞振蕩冷卻油腔換熱邊界條件精確確定，成為制約柴油機(jī)活塞熱狀態(tài)確定的關(guān)鍵問題和技術(shù)難點(diǎn)。采用仿真方法計(jì)算活塞熱負(fù)荷，由于缺少必要的試驗(yàn)評價(jià)手段，擬利用活塞振蕩冷卻油腔試驗(yàn)臺開展活塞振蕩油腔流-固-熱耦合邊界條件的驗(yàn)證。
　　本文首先通過搭建活塞振蕩冷卻油腔試驗(yàn)臺，測量活塞相關(guān)部位的溫度值以及活塞振蕩油腔的有效

3、流量;然后對活塞振蕩油腔進(jìn)行噴油冷卻CFD計(jì)算，通過活塞振蕩油腔的有效流量對仿真模型進(jìn)行準(zhǔn)確性驗(yàn)證，得到振蕩油腔換熱邊界條件;對活塞頂部進(jìn)行熱風(fēng)流動仿真計(jì)算，得到活塞項(xiàng)部換熱邊界條件;最后通過經(jīng)驗(yàn)公式對活塞裙部、活塞環(huán)等部位的換熱系數(shù)進(jìn)行設(shè)定，求解活塞溫度場，通過仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對比，驗(yàn)證活塞振蕩冷卻油腔換熱邊界條件的準(zhǔn)確性，最終解決活塞熱狀態(tài)分析過程中的振蕩油腔換熱邊界條件設(shè)定難題。
　　另外，本文不僅通過活塞振蕩冷卻油腔試