發(fā)動機活塞組-缸套-冷卻水耦合傳熱研究.pdf

1、現(xiàn)如今，發(fā)動機越來越多地向高功率、低油耗的方向發(fā)展，對各個零部件整體性能的要求也越來越高。因此，為了讓發(fā)動機在運轉(zhuǎn)時能夠處于一個良好的工作環(huán)境中，并能保證各個零件的溫度等在規(guī)定的范圍之內(nèi)，對發(fā)動機的傳熱過程進行研究有著至關重要的作用。但是，發(fā)動機的傳熱是一個比較復雜的過程，在對其研究時不僅涉及了發(fā)動機結(jié)構上（活塞組、缸套、冷卻水）的耦合，也涉及到了物理場上（流體場與固體場）的耦合。通過將活塞組、缸套、冷卻水作為一個整體，可以實現(xiàn)發(fā)動機的

2、整體耦合傳熱研究。
　　本文首先利用多相流模型、動網(wǎng)格技術等對活塞內(nèi)冷油腔的振蕩傳熱進行研究，得到了不同曲軸轉(zhuǎn)角處油腔內(nèi)機油的分布情況、油腔壁面換熱系數(shù)的分布情況。結(jié)果表明：在TDC處，機油大部分都分布在上壁面；在BDC處，機油大部分都分布在下壁面。在1200曲軸轉(zhuǎn)角附近，機油的體積分數(shù)最大；在3300曲軸轉(zhuǎn)角附近，機油的體積分數(shù)最小。平均換熱系數(shù)的變化趨勢和機油體積分數(shù)的變化趨勢大致是一樣的，但是稍微有些滯后，換熱系數(shù)的最大值在

3、BDC之后。然后，對油腔壁面換熱系數(shù)進行平均化處理，利用順序耦合的方式，將其結(jié)果施加在活塞組?缸套?冷卻水的耦合模型上，采用直接耦合的方式，將活塞、缸套、冷卻水作為一個耦合整體研究了發(fā)動機的耦合傳熱。其中，忽略潤滑油膜的流動換熱，將其處理成一維熱阻，缸套與冷卻水之間采用固-流耦合的方式進行相關的定義。耦合模型的其他外邊界條件，分別按照經(jīng)驗公式、第三類邊界條件或者參考的文獻資料等來進行相關的定義。通過上述的分析，運用順序耦合、直接耦合相結(jié)