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涡轮增压器水冷轴承体冷却机理仿真研究
| 论文题名： | 涡轮增压器水冷轴承体冷却机理仿真研究 |
| 关键词： | 涡轮增压器;水冷轴承体;数值模拟;冷却机理;流固耦合;汽车机械 |
| 摘要： | 随着汽车行业的不断发展，汽车零部件的工作环境越来越恶劣，涡轮增压器水冷轴承体的冷却性能在很大程度上决定了涡轮增压器的使用寿命，重要性日渐突出。而传统的涡轮增压器冷却系统设计往往以经验设计为主，具有很大的冒失性和盲目性。本文以湖南省自科基金(10JJ6080)为依托，基于涡轮增压器水冷轴承体传热机理提出了一种适用性较好的轴承体冷却性能数值分析方法，并对水冷轴承体的冷却机理作了进一步分析研究，论文主要研究工作和创新之处如下: (1)建立了涡轮增压器水冷轴承体机体传热、冷却水和机油的流动与传热以及流-固耦合边界共轭传热的数学模型。基于涡轮增压器水冷轴承体的传热机理，提出了一种采用顺序耦合法的数值模拟求解方法。 (2)结合有限元软件ABAQUS和计算流体力学软件AVL-Fire的特点建立了涡轮增压器水冷轴承体流固耦合传热模型，且进行了稳态的数值模拟计算。通过仿真计算结果分析了轴承体的温度分布规律与冷却性能，采用改变冷却水流动的方式进行了优化设计，并将仿真计算结果与试验进行了对比。 (3)依据涡轮增压器工作原理，确立了涡轮增压器试验台架的总体构成与测控方案。通过涡轮增压器试验台台架实验，验证了关于涡轮增压器水冷轴承体流固耦合传热的数值模拟计算方法正确性，分析了冷却介质进口压力与温度、涡轮转速和涡前温度对于浮动轴承温度和水冷轴承体冷却性能的影响。 |
| 作者： | 章滔 |
| 专业： | 动力机械及工程 |
| 导师： | 龚金科;王曙辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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