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缸盖温度场的数值模拟及试验研究
| 论文题名： | 缸盖温度场的数值模拟及试验研究 |
| 关键词： | 缸盖温度场;冷却水腔;数值计算;发动机结构;数值模拟 |
| 摘要： | 随着发动机结构日益紧凑、功率加大，冷却系统的要求也不断提高。对缸盖冷却水腔的研究也就变的更有意义。通过研究，掌握冷却系统的流动、传热情况，可以更加精确地评价和设计缸盖冷却水腔结构。对缸盖温度场的研究，可以获得缸盖火力面以及冷却水腔壁面的温度场情况，对缸盖损毁的原因的了解以及改进缸盖设计而获得满足要求的缸盖有重要意义。 本文以226B发动机为研究对象，对缸盖冷却水腔进行了数值计算，从水平方向和垂直方向分析了缸盖冷却水腔内冷却水的流动情况，水腔内各处的流速绝大多数在0.5m/s以上，重要冷却处流速更高，满足冷却要求；对整个冷却系统的压力损失以及各缸的总压情况进行了对比，压力损失较小；对缸盖冷却水腔壁面各处的传热系数进行了分析。通过CFD和FEA耦合方法计算了缸盖温度场，分析了火力面各处以及缸盖冷却水腔壁面各处的温度分布情况。 本文对226B发动机缸盖进行了试验研究，在缸盖火力面以及冷却水腔壁面布置了测点，分别采用硬度塞法和热电偶法对额定工况下火力面17测点以及多工况下冷却水腔10个测点的温度进行了测量，均得到了较为满意的数据。 本文对数值计算结果和试验结果进行了对比，分析表明，缸盖火力面处温度的试验测量值和模拟计算结果吻合较好，多数测点差别在5％以内，最大差别在8％以内。冷却水腔内壁面1-7测点试验值与模拟计算得到的壁面处的流体温度较一致，而8-10三个测点的温度更接近于CFD和FEA模拟计算结果的平均值。从对距缸盖火力面7mm处4个测点温度试验测量值和模拟计算结果的对比可以看出，二者吻合较好，这进一步证明了此模拟计算结果的可信度。 |
| 作者： | 丁大伟 |
| 专业： | 动力机械及工程 |
| 导师： | 李国祥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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