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柴油机活塞-缸套-冷却水系统固流耦合传热研究 总被引：16，自引：5，他引：16
发动机活塞缸套冷却水组成的固流耦合传热系统涉及固体部件传热有限元(FEA)和计算流体力学(CFD)问题。活塞和缸套被燃气加热同时彼此之间发生固体部件传热,缸套又与冷却水进行对流换热。确定上述固体、流体耦合传热系统的内部边界条件成为发动机传热研究的难点。采用耦合分析方法将相互作用的固体部件和流体部分作为一个整体进行研究,计算时可只定义系统外部边界条件。在进行有限元固流耦合传热计算方法研究基础上,对135型发动机中活塞缸套冷却水系统进行数值仿真,试验证明计算具有较高的精度。 相似文献
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高原环境车用柴油机与辅助系统耦合仿真 总被引：1，自引：0，他引：1
采用喷雾模拟试验与优化算法对柴油机缸内准维模型进行高原试验修正和校正,运用直接耦合方法,建立具有变海拔适应性的某重型车辆动力装置(柴油机及辅助系统)工作过程全耦合数值仿真模型:根据准稳态流动的统一化阻力和传热方程,建立车辆进气系统阻力模型;基于一维非稳态可压缩流体动力学理论和传热理论,建立喷油系统工作模型;考虑润滑油对传热量的影响,建立柴油机冷却系统模型;各辅助系统模型与柴油机工作过程实现耦合计算,即计算中柴油机与辅助系统的边界条件双向实时传递.试验验证了耦合仿真的准确性.结果表明:海拔高度4 500 m,外特性工况,功率最大下降45％,燃油消耗率最大增加71％;高原缸内热流分布中需要冷却液带走的热量比平原增加48.6％;活塞-缸套-缸盖温度场整体升高,最高温度增加85 ～91 K.海拔高度3 700 m,水泵扬程最大下降3.9m;单独增加水泵流量,散热器进出口水温整体升高. 相似文献
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在测量YZ4105柴油机机体和冷却水温度的基础上,建立了机体和缸套耦合数学模型,确定了相应的边界条件,用有限元分析方法计算了机体和缸套的温度场。 相似文献
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任璞赵章行 《农业装备与车辆工程》2022,(12):72-75
作为内燃机的核心部件,活塞与缸套之间的摩擦磨损不仅影响内燃机使用寿命,还会增加油耗,影响排放。基于流体润滑理论,综合挤压膜雷诺方程、膜厚方程及周期边界条件,建立活塞-缸套之间润滑油膜的控制方程。针对耦合织构之间润滑油流场特性进行分析,发现活塞-缸套间耦合织构在流体动压、空化效应以及瞬态涡流共同作用下可以有效减小摩擦副的摩擦系数。 相似文献
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《拖拉机与农用运输车》2017,(1)
由于柴油机热负荷不断提高,为保证发动机工作的可靠性、耐久性及经济性,必须对活塞进行有效冷却。基于STAR-CCM+软件中VOF模型及Overset功能对柴油机活塞振荡冷却流动与传热性能进行瞬态仿真分析,得到了某机型标定转速下活塞冷却油道机油填充率及壁面换热系数随曲轴转角变化规律,该分析亦可为活塞有限元分析提供热边界条件。 相似文献
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基于虚拟样机技术及其支持软件MSC.ADAMS和Pro/E软件,实现了某4缸柴油机曲轴-连杆-活塞机构的运动学、动力学仿真。通过动态仿真柴油机的运行,获取了仿真模型的运动学、动力学特性数据。仿真结果与理论分析相吻合,这为该型柴油机曲轴-连杆-活塞机构的优化设计和有限元分析提供了依据。 相似文献
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柴油机拉缸现象为:柴油机冒黑烟,运转无力,曲轴箱窜气,有异常响声。严重时,活塞卡死在缸套里,柴油机熄火,摇转曲轴转不动。造成柴油机拉缸的原因主要有:1.活塞与缸套间隙过小活塞与缸套之间的配合间隙有一定要求,它既能防止漏气、敲缸,又不致因相关零件受热膨胀而卡死。但是在维修时,如不对缸套和活塞进行测量就装配,有时就会因零件不合格造成活塞与缸套的间隙过小。活塞销与活塞销座紧度过大,把活塞挤压变形;缸套阻水圈太粗,对缸套挤压力太大,使缸套变形;缸套上台肩凸出缸体上平面超差,安装缸盖时使缸套变形等,都会造成缸套与活塞局部间隙… 相似文献
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《农业装备与车辆工程》2015,(8)
以CFD软件Fluent和FEA软件ABAQUS为仿真计算平台,建立了柴油机气缸盖与冷却水腔所组成的流固耦合传热模型,进行了流体与固体之间的传热仿真模拟。为反映沸腾换热的影响,基于单相流沸腾换热模型编写相关子程序,并嵌入到Fluent软件中。结果表明:与不考虑沸腾传热的单相流对流传热计算结果相比,沸腾换热可有效强化缸盖冷却水套内的传热,降低缸盖的高热负荷。 相似文献
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小型柴油机拉缸的原因 总被引：2，自引：0，他引：2
张利民 《农业机械化与电气化》2001,(3):11-11
所谓拉缸就是在柴油机运转时 ,活塞与缸套之间因进入异物 ,或间隙过小 ,致使缸套和活塞划出竖向纹沟。表现为 :柴油机冒黑烟 ,运转无力 ;严重时 ,活塞卡死在缸套里 ,柴油机熄火 ,摇转曲轴转不动。轻微时 ,柴油机仍能运转 ,但因缸套和活塞拉伤 ,在压缩和作功行程时向曲轴箱窜气 ,烧、排机油 ,由此导致柴油机起动困难 ,功率不足 ,油耗增加。造成柴油机拉缸的原因很多 ,一般有以下几种 :１活塞与缸套间隙过小活塞与缸套规定有标准间隙 ,允许不修间隙与极限间隙 ,目的是保证柴油机在工作过程中 ,既防止漏气、敲缸 ,又不致因相关零件受热膨胀而卡… 相似文献
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柴油机气缸套温度场有限元分析 总被引：7，自引：1，他引：7
针对柴油机气缸套热负荷的问题,根据实测的温度场数据对气缸套进行了边界条件计算,建立了较为完整的数学模型和几何模型,采用有限元分析方法分析了柴油机标定功率工况下气缸套三堆温度场及热变形。研究结果表明:在标定工况下气缸套的工作温度最高达494 K,出现在缸套内壁面的上部区城。缸套内壁径向的最大变形量为0.246 mm,出现在缸套上部。 相似文献
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韦博公式作为柴油机零维燃烧模型中较通用的放热率计算半经验公式,被广泛应用于柴油机工作过程的仿真中,其模拟的准确性主要依赖于公式中参数的选取,但常规选取方式存在一定的盲目性且普适性较差。针对这一问题,以上柴D4114B型发电用柴油机为例,提出了一种基于神经网络的柴油机韦博公式参数的预测方法,通过实验所测缸压曲线反推燃烧放热率、放热率曲线的数值拟合和神经网络的训练建立可用于韦博公式参数预测的神经网络模型,通过预测精度评价、预测结果与实验数据的对比,验证了这种预测方式的准确性。最后,基于该方法建立了柴油机的动态仿真模型,通过部分参数实验值与仿真值的比较,证明该方法在柴油机动态仿真中的可行性。 相似文献
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根据土壤冻结过程中水热迁移的基本方程，推导了土壤水热耦合方程，改进了冻结条件下土壤水热迁移问题的求解方法。用该模型模拟了室内土柱冻结试验，模拟结果与试验结果吻合较好，同时计算速度较快。根据地表能量平衡原理、微气象学理论，建立了冻结条件下土壤蒸发模型，将其作为土壤水热迁移的上边界条件，模拟了北京永乐店试验站冬小麦试区１９９５～１９９６年越冬期（１９９５．１２．０１～１９９６．０２．２９共３个月）土壤的冻融过程，模拟结果与实测值基本符合。在模拟过程中，采用有限差分法求解土壤水热运动方程，水、热方程的上边界分别为第二、三类边界。根据模拟结果，分析了越冬期土壤水热状况的变化规律 相似文献
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以某型车用发动机为研究对象,基于发动机仿真软件Gt-Suite建立了发动机工作过程及其冷却系统全耦合数值仿真模型,利用台架热平衡试验对该型发动机在外特性工况点下的功率、燃油消耗率和本体传热量进行了验证,结果表明该仿真模型具有良好的计算精度.通过改变模型环境边界条件,计算并分析了大气压力变化对该型发动机在最大扭矩工况和额定工况下本体传热量的影响.该研究可为提高车用发动机高原环境适应性及其技术改进研究提供理论依据. 相似文献
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