汽油機(jī)冷卻水泵-水套與缸體缸蓋流固耦合傳熱數(shù)值分析.pdf

1、散熱性能優(yōu)良的冷卻系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、可靠性的提升有著重要的影響，為深入了解冷卻系統(tǒng)在冷卻過(guò)程中的具體細(xì)節(jié)，冷卻水套內(nèi)的流動(dòng)問(wèn)題已是重要研究課題，為進(jìn)一步了解冷卻系統(tǒng)的熱性能及其性能的發(fā)揮，本課題將結(jié)合散熱器對(duì)冷卻水泵-水套與缸體缸頭的流固耦合傳熱問(wèn)題進(jìn)行研究。
　　本文以166QML單缸水冷發(fā)動(dòng)機(jī)為研究對(duì)象，對(duì)166QML水套鼻梁區(qū)背側(cè)改進(jìn)后的冷卻水套模型以設(shè)計(jì)流量值在Fluent里對(duì)該冷卻水套-缸體缸頭模型進(jìn)行流固耦合仿真計(jì)算

2、，并對(duì)冷卻水套各個(gè)流場(chǎng)及發(fā)動(dòng)機(jī)體內(nèi)、外壁溫的分布情況進(jìn)行分析，結(jié)果表明此水套分水孔方式能夠基本滿足該發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻要求，改進(jìn)后的水套模型具有使燃燒室壁面溫度降低的趨勢(shì)。獨(dú)立對(duì)冷卻水套進(jìn)行研究不足以了解整個(gè)冷卻系統(tǒng)的匹配問(wèn)題和冷卻能力，因此在原水套模型基礎(chǔ)上增添一個(gè)冷卻水泵模型構(gòu)成冷卻水泵-水套與缸體缸頭流固耦合模型的第一步。由于水泵可動(dòng)區(qū)域數(shù)學(xué)模型的選擇對(duì)水泵內(nèi)流場(chǎng)的影響較大且前人未對(duì)此進(jìn)行深入的研究，文中將對(duì)水泵可動(dòng)區(qū)域的數(shù)學(xué)模型MRF

3、和滑移網(wǎng)格就水泵的動(dòng)力特性進(jìn)行分析后擇出了適用于本文水泵計(jì)算的參考模型MRF。為得到冷卻系統(tǒng)中流固耦合模型準(zhǔn)確的壓力邊界條件，展開(kāi)了對(duì)水泵-水套模型與散熱器模型間的匹配計(jì)算，根據(jù)匹配計(jì)算得到的最終壓力邊界值對(duì)流固耦合模型進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果表明：計(jì)算流量值與設(shè)計(jì)流量值間誤差僅為2.5％，前面設(shè)計(jì)的水套流量值是合理的；進(jìn)/出口平均溫差更接近實(shí)驗(yàn)值，誤差減小到5%，此冷卻系統(tǒng)中的散熱器模型與水泵-水套模型匹配良好。為進(jìn)一步探討該冷卻系統(tǒng)的散熱性能