表面形貌对内燃机冷却水腔内沸腾换热的影响研究

发布时间：2024-12-01 05:49

　　愈发严重的能源和环境问题要求内燃机的结构更加紧凑和复杂,缸盖等零部件所受的热负荷急剧增加,对内部冷却水腔提出更高的换热要求。对流换热方式开始无法满足日益严格的换热需求,而沸腾换热由于其高效的换热特性逐步受到广泛关注。许多学者在内燃机流动参数、冷却工质对沸腾换热的影响以及沸腾模型建立等方面开展了大量试验和模拟研究,但在表面形貌方面的研究相对较少。由于带形貌的表面能够促进气泡成核,提高沸腾换热效率,研究其对冷却水腔内沸腾换热的影响对提升内燃机冷却系统的换热能力具有重要意义。本文修正了VOF模型中的传质模型,建立了适用于内燃机工况的高精度沸腾换热计算模型,在冷却流道上布置不同表面形貌,从热流密度、流速、空泡份额等方面探究表面形貌强化沸腾换热的规律和机理,主要研究工作及所得结论总结如下:（1）基于刘永丰的矩形流道沸腾试验装置,建立了内燃机冷却水腔模拟通道的几何和网格模型,通过试凑法获得使热流密度计算精度较高的质量传递时间松弛因子β的样本集,利用支持向量回归机建立了适用于不同工况的β预测模型,选取其它文献中的试验数据进一步验证了修正β后的VOF模型精度。研究结果表明:在过热度一定时,热流密度随着β...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1饱和水的池沸腾换热曲线

图2.1饱和水的池沸腾换热曲线Fig.2.1Poolboilingcurveofthesaturatedwater机水腔大部分区域的换热方式为单相强制较高的位置，冷却液达到饱和温度产生沸流动沸腾较为相似。直管内流动沸腾的不同阶段和流型变化，流体受到加热但未达到饱....

图2.2竖直管内流动沸腾示意图

图2.2竖直管内流动沸腾示意图ig.2.2Diagramofflowboilingintheverticalp水腔中的过冷流动沸腾，应充分利用其，避免受热壁面沸腾过于剧烈，汽泡聚率下降，零部件过热受损；另一方面，蚀，影响冷却系统的换热效率，换热式精确控制在过冷....

图3.1冷却流道几何模型

(b)模拟流道图3.1冷却流道几何模型Fig.3.1Geometricmodelofthecoolingpassage1.2边界条件与计算工况进行数值计算时，气液两相设为水和水蒸气，分别对应连续相和离散相。同的饱和压力下，水和水蒸气的物性参数会发生变化，本文采用....

图3.5不敏感损失函数Fig.3.5-insensitivelossfunction

江苏大学硕士学位论文,()={0()(其它为正则项，最小化‖‖能够使函数尽可能通过不敏感损失函数Lε(yi,f(xi))测得的经图3.5所示；yi和f(xi)分别为目标值和预测时，损失函数值等于0，当预测误差....

本文编号：4013634