水冷系統(tǒng)作為柴油機(jī)的重要構(gòu)成部分之一,其作用就是對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行冷卻,使其保持在最適宜的溫度下正常工作。冷卻液的流動(dòng)及傳熱對(duì)缸體和缸蓋等零部件的熱負(fù)荷、柴油機(jī)的使用壽命、燃料燃燒質(zhì)量以及尾氣排放都有較大的影響。冷卻效果的好壞,不但關(guān)系到柴油機(jī)的動(dòng)力輸出特性和燃油經(jīng)濟(jì)性,而且對(duì)于機(jī)械的可靠性和零部件的耐久性也有十分大的影響。所以針對(duì)柴油機(jī)水冷系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)特別是對(duì)于冷卻水套的研究是設(shè)計(jì)工作者們長(zhǎng)久以來(lái)重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。柴油機(jī)水冷系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中,冷卻水套內(nèi)冷卻液的三維流動(dòng)及冷卻液和壁面間的流-固耦合換熱是特別重要的問(wèn)題。現(xiàn)如今計(jì)算流體力學(xué)CFD已經(jīng)成為解決這些問(wèn)題的首要手段。它采用離散化的手段對(duì)計(jì)算區(qū)域進(jìn)行處理,即對(duì)需要分析的模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分,根據(jù)相關(guān)約束方程,通過(guò)對(duì)網(wǎng)格的求解來(lái)模擬和研究冷卻液的流場(chǎng)分布。運(yùn)用CFD技術(shù)進(jìn)行柴油機(jī)冷卻水套內(nèi)部流場(chǎng)的模擬仿真,可以較為清楚地了解冷卻液的流動(dòng)狀況,分析水冷系統(tǒng)的冷卻性能。本文以12V265型柴油機(jī)為研究對(duì)象,應(yīng)用三維建模軟件UG搭建冷卻水套的結(jié)構(gòu)模型,采用計(jì)算流體力學(xué)軟件STAR-CCM+對(duì)冷卻水套進(jìn)行模擬仿真,分析冷卻水套內(nèi)流場(chǎng)的速度、壓力及溫度的...

【文章頁(yè)數(shù)】：53 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
    1.2 冷卻系統(tǒng)的研究方法及發(fā)展趨勢(shì)
    1.3 流-固耦合研究的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r
    1.4 沸騰傳熱數(shù)值模擬研究進(jìn)展
    本章小結(jié)
第二章 流-固耦合計(jì)算基礎(chǔ)
    2.1 冷卻過(guò)程的控制方程
    2.2 冷卻工質(zhì)的流動(dòng)模型
    2.3 離散化
    2.4 STAR-CCM+簡(jiǎn)介
    2.5 仿真分析步驟
    本章小結(jié)
第三章 12V265柴油機(jī)模型建立及仿真分析
    3.1 12V265柴油機(jī)水冷系統(tǒng)工作流程
    3.2 12V265柴油機(jī)3D實(shí)體模型
    3.3 12V265柴油機(jī)實(shí)體模型網(wǎng)格劃分
    3.4 設(shè)置物理模型及邊界條件
        3.4.1 物理模型
        3.4.2 邊界條件
    3.5 12V265柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)仿真結(jié)果分析
        3.5.1 流速分析
        3.5.2 溫度分析
        3.5.3 壓力分析
        3.5.4 缸體截面速度分析
        3.5.5 發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的熱負(fù)荷分析
    本章小結(jié)
第四章 冷卻水套的結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    4.1 冷卻水套優(yōu)化方案
    4.2 本課題模型優(yōu)化方案
    4.3 優(yōu)化方案CFD計(jì)算
        4.3.1 優(yōu)化前后缸體速度CFD計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析
        4.3.2 優(yōu)化前后缸體各上水孔流量對(duì)比
        4.3.3 優(yōu)化前后第6缸局部溫度對(duì)比
        4.3.4 優(yōu)化前后缸體壁面溫度CFD計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析
    本章小結(jié)
第五章 兩相沸騰傳熱CFD分析
    5.1 沸騰強(qiáng)化傳熱的原理
    5.2 沸騰傳熱計(jì)算數(shù)學(xué)模型
        5.2.1 建立沸騰傳熱兩相流CFD分析模型
        5.2.2 兩相流模型控制方程
    5.3 兩相沸騰傳熱CFD結(jié)果分析
        5.3.1 沸騰現(xiàn)象對(duì)冷卻系統(tǒng)流速的影響
        5.3.2 沸騰現(xiàn)象對(duì)冷卻系統(tǒng)傳熱性能的影響
        5.3.3 沸騰現(xiàn)象對(duì)冷卻系統(tǒng)溫度的影響
    本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：4052408