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原文传递船用柴油机缸套水冷的数值模拟

论文题名：	船用柴油机缸套水冷的数值模拟
关键词：	船舶机械;柴油机缸套;冷却水;数值模拟
摘要：	冷却水的流动与传热直接影响到柴油机的冷却效率、高温零件的热负荷、整机的热量分配和能量利用。虽然从能量观点来看,柴油机的冷却是一种能量损失,但只有使柴油机受热零部件得到适度的冷却,使其温度维持在允许的范围内,才能保证其有效而可靠的工作。所以,对柴油机缸套冷却性能的研究对改善柴油机冷却效率和提高气缸缸套可靠性有重要的意义。　　在柴油机冷却问题的各种研究方法中,计算流体力学已经成为一个重要的手段。在冷却系统数值模拟过程中,由于传热边界条件难以确定,多数研究者仅仅考虑了冷却水的流动问题,在计算传热问题时,将冷却液的流动作为人为的边界条件进行处理。本文采用流固耦合的方法,建立冷却水腔与缸套之间三维耦合的模型,将冷却水流场与缸套温度场进行整体耦合,从而避免了对冷却水侧施加固定壁温及冷却液流动的边界条件。利用FLUENT软件自带的UDF功能对燃气侧换热系数及温度进行编程,从而实现了对燃气侧施加第三类边界条件,通过固体与流体之间的耦合,可以使施加的边界条件更为准确。　　用耦合的方法计算分析了某船用柴油机内冷却水的流动、温度分布、压力分布以及缸套温度场的分布情况,并将计算结果与传统的固定边界条件结果进行对比分析。分析结果表明,通过流场与温度场的耦合计算,能够得到更加准确的冷却水流动情况、压力分布以及冷却水出口温度,同时还能得出缸套温度场的分布情况,说明固体与流动之间耦合的数值模拟能够更客观的反映柴油机冷却系统的流动与传热问题,并且能为冷却系统的优化设计提供重要的参考依据。
作者：	郭健
专业：	轮机工程
导师：	聂宇宏
授予学位：	硕士
授予学位单位：	江苏科技大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文