原文传递
船用柴油机冷却系统仿真与试验研究
| 论文题名： | 船用柴油机冷却系统仿真与试验研究 |
| 关键词： | 船用柴油机;冷却系统;三维CFD计算;仿真分析 |
| 摘要： | 为满足市场对大功率高速船用柴油机的需要，拓展企业船舶动力产品功率覆盖范围，在原有6M33陆电机型基础上，进行6M33船用柴油机的开发。船用柴油机因有随行水资源，故采用水空中冷，并将热交换器、中冷器、水泵、膨胀水箱等零部件直接放在发动机本体上，并用外循环水直接冷却增压空气和内循环水，而不是用风扇冷却增压空气和内循环水。因此冷却系统的设计是发动机改型工作的重中之重。 本研究基于6M33C发动机整机布置基础，结合整机设计目标，针对6M33C发动机冷却系统的部件如水泵、热交换器、中冷器、节温器等，进行参数校核计算，通过对部件选型、布置设计和匹配的研究，初步设计了整机冷却系统。 在初步设计的基础上，本研究对整机冷却系统进行三维建模，采用三维CFD计算的方法，对水腔内冷却水的工作过程进行研究，分析了各缸的流动均匀性，获得了水套内部各点的流量以及压力分布；并通过对计算结果的分析，针对压力损失大、关键区域流速低、流量分配不均等问题，重新设计水泵流量、改善中冷器和热交换器布局，重新布置进出水管路，调整出水口位置等改进方案，改善冷却系统的布置，对整机进行优化设计。进而对优化后的发动机冷却系统进行进一步数值模拟校核，最终确定了整机冷却系统布置方案。 对本研究设计改进的6M33C样机进行了系统功能试验及耐久试验。试验结果表明，6M33C柴油机各个关键点温度分布正常，同时各缸流动性均匀，整机进出水温度在满足设计需求，整机冷却性能良好，能够达到预期的设计目标。6M33C冷却系统各个零部件设计符合运行要求，保证了发动机在各种环境下都能可靠工作。 本文通过对6M33C的冷却系统的设计、仿真计算及试验研究，总结船用柴油机冷却系统设计的经验，可以为船用柴油机冷却系统优化设计提供一定的参考。 |
| 作者： | 朱杨 |
| 专业： | 动力工程(内燃机) |
| 导师： | 谢辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
