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车用涡轮增压器冷却水量影响机理分析及其智能预测
| 论文题名： | 车用涡轮增压器冷却水量影响机理分析及其智能预测 |
| 关键词： | 车用涡轮增压器;流固耦合;冷却水量;正交试验;支持向量机;智能预测 |
| 摘要： | 随着增压器技术的不断提高，涡轮增压器的设计也日趋成熟，汽车发动机搭载涡轮增压器已成为主流。现代汽油发动机对性能、油耗、污染排放的要求越来越高，也就对涡轮增压技术提出了更高的要求。涡轮增压器工作时承受的热负荷也越来越高，涡轮增压器的冷却散热问题越来越突出，成为了影响增压器寿命和性能的关键因素之一。 传统的涡轮增压器冷却系统设计通常以经验设计为主，具有很强的冒失性和盲目性。本文以某主机厂1.8L汽油机搭载的涡轮增压器为研究对象，基于涡轮增压器水冷轴承体传热机理选择了一种适用性较好的轴承体冷却性能数值分析方法，对水冷轴承体的冷却机理作了进一步分析研究，分析研究了轴承体冷却性能的影响因素，利用数值模拟方法进行了基于正交试验设计的不同结构的轴承体在不同工况下所需冷却水量的分析研究，并利用支持向量机对冷却水量进行了智能预测。论文的主要研究工作和创新点如下: (1)建立了涡轮增压器水冷轴承体机体传热、冷却液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，选择了一种采用整场离散、整场求解的数值模拟求解方法。 (2)结合计算流体力学软件CFX的特点建立了涡轮增压器水冷轴承体流固耦合传热模型，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，并通过仿真对比优选出主进水口和辅助进水口。 (3)分析了冷却水入口流量、发动机排气温度、冷却水入口温度以及冷却水腔壁面粗糙度对轴承体关键部位冷却性能的影响，并基于正交试验方法通过数值计算研究了涡轮增压器不同结构的轴承体在不同工况下所需的冷却水流量，建立支持向量机模型，利用支持向量机对冷却水流量进行智能预测，为相关生产设计和冷却策略提供参考依据。 |
| 作者： | 王爱军 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 鄂加强;胡辽平 |
| 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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