某汽油发动机水套优化分析

【目的】研究发动机冷却水套的冷却能力,找出影响发动机冷却水套性能的主要因素,提高发动机性能指标,延长其使用寿命。【方法】运用CFD模拟计算软件FIRE对江铃G501汽油机水套流动进行数值模拟,对水套流场流速、压降等进行量化,对流场流线、局部漩涡流动、流动细节等进行可视化。根据分析结果,对缸体缸盖冷却水套的结构进行优化,得出流动性好且压降低的水套,确保满足发动机的冷却要求。对于CFD分析结果,通过流场试验,验证结果的合理性。通过建立有限元模型,应用ABAQUS软件进行温度场分析。【结果】分析结果表明,优化后的水套缸盖温度场符合要求。【结论】温度场分析结果作为判断水套设计是否合理的依据,通过一套综合分析流程,完成了水套的设计优化,为该款发动机冷却水套的结构优化设计及试验研究提供了一定的参考。     

某8缸柴油机冷却水套CFD分析及优化

对某8缸柴油机冷却水套的流场进行了数值模拟及分析。运用ICEM CFD软件对整机冷却水套进行了网格划分,获得较高质量的有限元模型,导入FLUENT计算水套的流场。通过对水套速度场和压力场的分析,得出各缸冷却特性分布的规律,判断出第8缸冷却性能相对较差。尝试通过改变进水总管末端的长度,探究其对各缸冷却液流动的影响,尤其是对第8缸的影响。结果表明,适当延长进水总管末端的长度,可以有效平衡各缸冷却水流量。     

非道路用柴油机缸体水套CFD分析及优化改进

利用AVL F ire软件对SNH4102Z柴油发动机的缸体水套进行了冷却水的流动分布、压力损失及换热性能的CFD分析,然后在原机的基础上进行了优化改进。结果表明:原机缸体水套存在背水侧冷却强度不足、冷却均匀性差的缺点,不能满足缸套冷却要求。而提出的改进方案明显提高了缸体水套背水侧的冷却强度,改善了缸体冷却的均匀性。     

某增压汽油机水套CFD分析与优化

某涡轮增压汽油发动机在投产过程中,因铸造工艺问题,需在冷却水套内腔中增加芯撑,由此可能导致冷却液的分布不均,并直接影响发动机的冷却效率.使用计算流体力学（CFD）软件对水套流场进行分析,分析发现增加芯撑后冷却液分布不均匀,由此,本文提出了优化方案,优化后的水套冷却液分布均匀,满足冷却要求.     

增压中冷柴油机缸盖水套CFD分析

对增压中冷柴油机气缸盖冷却水套进行了三维CFD数值模拟,对冷却水套入口流量以及特征点的温度、压力进行测试,为CFD计算提供了准确的边界条件。研究结果表明:气缸盖冷却水套中流速和换热系数均能满足冷却要求,4缸附近的流速相对于其他各缸要小一些;进入气缸盖冷却水套各缸的流量不太均匀,主要原因是大量的冷却水直接从1缸流入气缸盖,这样很容易造成其它缸冷却能力不足,故该气缸盖局部结构需进一步优化处理。     

天然气发动机气缸盖流固耦合传热研究

利用CFD计算软件对天然气发动机气缸盖及其冷却水套进行了三维流固耦合流动与传热数值模拟,得到了缸盖温度场和水套流场的信息并进行了分析评价;将计算结果与试验结果进行对比验证了模拟的准确性。根据计算发现的问题,提出了改变上水孔面积的改进措施,通过加大第5缸附近的水流量,减小第1、2缸附近的水流量,改善了冷却效果。     

车用493型柴油机冷却问题初探——机体冷却水流动CFD模拟

车用493型柴油机在我国主要是轻卡的配套动力,量大面广。为了在提高升功率的同时满足国家排放要求,很多研究工作主要着重于强化结构件、改进气道及工作过程、提高供给系统的喷油压力等,在冷却方面着力不够。实际上冷却不均衡,热应力集中同样会造成机体变形,导致颗粒物排放上升。冷却效果的好坏又在很大程度上取决于冷却水套内冷却介质流动以及分布的情况。本文从冷却分析入手,利用CFD商用流体软件STAR-CD对车用493型柴油机的冷却系统中的机体内冷却水的流动进行了三维数值模拟,给出冷却水套内冷却介质的流动场,分析它对换热的影响。     

卧式柴油机冷却水套结构优化与流动特性分析

针对卧式柴油机结构特点,设计了强制冷却闭式循环系统水套结构,在不同工况下对水套入口流量及关键点的温度和压力进行了测试与分析.利用计算流体动力学软件对冷却水套的流场、压力场和换热系数分布进行了分析,并对原水套结构进行了优化.结果表明:原水套平均流速为1.00 m/s,平均换热系数为7 767 W/( m2· K),压力损失为0.027 MPa,基本符合工程设计要求;但各缸冷却水流速和传热系数不均匀,在公共水腔中部、二缸缸体水套上部出现大的漩涡,二缸鼻梁区、两个排气道下方局部区域存在流动死区.结构优化后,水套平均流速达到1.35 m/s,平均换热系数达到9 826 W/(m2·K),较原方案分别提高了35％和26.5％.在热负荷最大的缸盖鼻梁区,冷却水平均流速达到1.33 m/s,提高了41.5％,换热系数都在5000 W/( m2· K)以上,没有出现原方案中的局部流动死区和大的漩涡.     

基于流-固耦合分析的某型柴油机冷却水套开发

利用三维CAE软件对我所某款高速轻型柴油机冷却水套进行开发。首先运用Star-ccm+对整个冷却水套进行优化,初步获得较为理想的冷却流场分布,并提取该方案的缸盖热边界条件,即流体壁面温度及换热系数;然后将提取的热边界条件映射到有限元面网格,并运用有限元技术将其与缸盖体单元进行耦合,先后计算出缸盖的温度场及热应力分布,结合缸盖热应力分析结果,对冷却水套及缸盖固体区域进行优化,重复前面仿真工作,直到整个水套流场及缸盖热应力分布合理。     

短冷却水套在非道路移动机械用发动机上的应用

短冷却水套在车用发动机上应用广泛,能够有效地将冷却水集中在热负荷高的机体中上部,冷却缸孔,减小缸孔的不合理变形。利用成熟的CFD模拟技术和试验相结合的方法,验证短水套在非道路发动机应用的可行性。