缸墊分水孔布置對發(fā)動機(jī)水套速度場和壓力場分布影響研究.pdf

1、有效地降低發(fā)動機(jī)長時(shí)間的熱負(fù)荷是一項(xiàng)非常重要的研究課題，合理的冷卻水套設(shè)計(jì)方案不僅提高了發(fā)動機(jī)工作的熱效率，減小了高溫零部件的熱負(fù)荷問題，延長發(fā)動機(jī)工作壽命，還使冷卻液均勻合理的吸熱和流動，保證其工作效率。然而，冷卻液在冷卻水套中的流動，很大程度上受到缸墊分水孔布置方案影響，改變缸墊分水孔的布置方式，意味著冷卻液流場中速度場、壓力場和溫度場一系列的改變。目前國內(nèi)現(xiàn)有文獻(xiàn)少有針對缸墊分水孔布置方案對發(fā)動機(jī)冷卻水套流場影響問題的深入開展，主

2、要研究都集中在單獨(dú)某一款冷卻水套流場分析和結(jié)構(gòu)改進(jìn)上。為研究缸墊分水孔布置對發(fā)動機(jī)冷卻水套流場的影響問題，本論文在某發(fā)動機(jī)的開發(fā)過程中，對其冷卻水套中缸墊分水孔的布置方案對水套流場的影響進(jìn)行了研究，以期得到缸墊分水孔的布置方案與水套流場分布之間的規(guī)律關(guān)系。為發(fā)動機(jī)冷卻水套的設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。本文主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下：
　　1）在引入流體分析理論的基本控制方程，即流場質(zhì)量守恒定律、流場動量守恒定律、流場能量守恒定律、組分質(zhì)量守恒方

3、程等基礎(chǔ)上，概括了CFD應(yīng)用計(jì)算的基本思路，并針對本論文流場分析所采取的有限體積法詳細(xì)介紹，描述了有限體積法的思路和步驟；此外，對包括流體物理性質(zhì)，湍流模型和壁面邊界條件等模型條件進(jìn)行了詳細(xì)介紹，通過對各個流體模型參數(shù)的引入，確立了后續(xù)水套模型前處理中物理?xiàng)l件的基本設(shè)置參數(shù)。
　　2）對某一款水套結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的簡化和假設(shè)，借鑒國內(nèi)外水套流場分析方法建立了有限元分析模型，分析其速度場和壓力場分布，找到水套模型流速分布和壓力分布欠佳的

4、地方，并提出造成不理想流場分布的原因，以希望在之后的缸墊分水孔布置方案中找到規(guī)避其較差流場的布置方案思路。
　　3）本論文確定了8種由簡單相對極限化的缸墊分水孔布置方案逐漸過渡至復(fù)雜相對成熟的缸墊分水孔布置方案。在一定的流場分析評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之下對這八種方案逐一進(jìn)行流場分析與評判，分別從速度場和壓力場中找到相對較好的缸墊分水孔布置方案。
　　4）基于之前不同方案的流場分析結(jié)論總結(jié)出缸墊分水孔的布置方案對發(fā)動機(jī)冷卻水套流場的影響規(guī)律