柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化及缸蓋熱應(yīng)力分析.pdf

1、冷卻水套是柴油機(jī)傳熱過程的重要環(huán)節(jié)，水套內(nèi)冷卻介質(zhì)的三維流動(dòng)直接影響柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)的工作能力；尤其對(duì)高強(qiáng)化多缸柴油機(jī)，保持各缸冷卻的均勻性十分重要。內(nèi)燃機(jī)中最易出故障的零件是處于高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕環(huán)境中工作的缸蓋，其冷卻水套的冷卻能力影響著自身的強(qiáng)度和可靠性水平。通過CFD方法獲得整個(gè)冷卻水套的流場(chǎng)并結(jié)合有限元軟件對(duì)氣缸蓋進(jìn)行強(qiáng)度和可靠性分析，已成為當(dāng)今發(fā)動(dòng)機(jī)改進(jìn)及設(shè)計(jì)的重要分析手段。
　　 本文利用CAD軟件Pro/E建立了柴

2、油機(jī)水套模型，在此基礎(chǔ)上應(yīng)用CFD軟件Fire，對(duì)該柴油機(jī)冷卻水套進(jìn)行了流場(chǎng)分析。通過對(duì)冷卻水套的二維CFD數(shù)值模擬，得到了水套的速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)、換熱系數(shù)和壓力分布等信息，模擬結(jié)果表明：缸體水套各缸間冷卻液流速分布不均，缸蓋水套存在局部冷卻不足的現(xiàn)象，需要進(jìn)一步優(yōu)化。為了驗(yàn)證模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性，本文通過水流試驗(yàn)測(cè)量了冷卻液溫度和水套進(jìn)出口壓降，與模擬結(jié)果較為接近。根據(jù)分析結(jié)論，有針對(duì)性的對(duì)水套結(jié)構(gòu)提出了兩種改進(jìn)方案。通過對(duì)改型方案模型計(jì)算