鞍钢用某型柴油机冷却水套改进方案的研究

发布时间：2023-03-21 18:38

　　冷却系统是柴油机结构的重要组成部分,其冷却水套和缸盖等部件是柴油机传热过程的关键部件,因此,冷却水套内冷却介质的流动性能的好坏将直接决定整个机组的冷却效果的优劣;机组正常运转时,其冷却系统的温度出现过高或过低的情况时,都会使机组的动力性能与经济指标下降。所以,系统冷却的功效是确保机组在适合的温度范围内功率发挥正常,使柴油机得到良好地经济性、强劲地动力性、耐久地使用性。然而,由于冷却水套漏水等现象的发生,直接制约生产组织效率,为提高设备运用率,保障生产平稳顺畅,需要对冷却系统的强度和可靠性进行系统分析。通过了解国内外针对冷却系统的研究现状,确定合适的研究方法。采用CFD方法,并结合有限元分析软件,得到冷却水套的流动信息数据,同时,可得气缸盖强度和可靠性的模拟分析方法,它已成为发动机的结构优化设计的重要方法。本文先对柴油机冷却系统的传热分析,依据传热学相关的耦合传热理论进行初步分析。首先,创建冷却系统的相关水套模型,然后利用CFD软件对机体相关的冷却水套模型计算流场,并采取了相应的分析。经过数值模拟分析,得到水套的有关温度、速度、压力等物理量的分布信息,仿真计算数据说明:缸体间各水套的问题...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源及目的和意义
    1.2 国内外研究情况
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 课题主要研究内容
第2章 柴油机冷却系统传热分析
    2.1 湍流模型与壁函数
        2.1.1 湍流模型
        2.1.2 壁函数
    2.2 耦合传热理论
    2.3 控制方程的离散化与计算方法
        2.3.1 控制方程的离散化
        2.3.2 离散方程的求解方法
    2.4 冷却水腔的对流换热模型
    2.5 本章小结
第3章 柴油机冷却水套三维CFD分析
    3.1 柴油机冷却水套的几何模型
    3.2 冷却水套的网格划分
    3.3 初始条件及计算边界条件
    3.4 计算结果分析
        3.4.1 缸盖水套流场分析
        3.4.2 缸体水套流场分析
        3.4.3 缸体水套流场分析
    3.5 本章小结
第4章 冷却水套的结构分析与改进验证
    4.1 缸盖冷却水套的设计原则
    4.2 缸体冷却水套设计原则
    4.3 冷却水套结构改进方案
    4.4 CFD分析结果
        4.4.1 缸盖水套流场对比分析
        4.4.2 缸体水套流场对比分析
    4.5 各方案综合分析结论
    4.6 方案效果分析验证
        4.6.1 流固耦合传热原理及分析流程
        4.6.2 实体模型建立
        4.6.3 有限元网格模型
        4.6.4 热边界条件
        4.6.5 计算结果分析
    4.7 本章小结
结论
参考文献
致谢
个人简历



本文编号：3767085