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矩形通道内沸腾换热特性及可视化研究 预览
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作者 张飞朋 郭晨海 +1 位作者 张朝烛 顾萌 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第3期162-165,共4页
考虑到内燃机缸盖结构的复杂性,其内部冷却通道的换热特性及沸腾状态难以用试验手段进行准确的分析与监测。以简化的矩形流道作为有效的研究对象,针对于流速、压力、温度等流动参数对沸腾换热的影响展开试验研究,并利用高速相机监测不... 考虑到内燃机缸盖结构的复杂性,其内部冷却通道的换热特性及沸腾状态难以用试验手段进行准确的分析与监测。以简化的矩形流道作为有效的研究对象,针对于流速、压力、温度等流动参数对沸腾换热的影响展开试验研究,并利用高速相机监测不同过热度下的沸腾现象。研究表明:适当的降低流速可以在不影响换热的情况下优化冷却系统的结构尺寸,而提高冷却介质的温度和压力反而会降低沸腾换热效率。气泡的数量、尺寸均可反应出不同的沸腾换热状态,同时气泡的演化行为(生成、滑移、聚合、脱离、消失)可以在冷却介质中造成扰动,从而促进换热的发生。为内燃机缸盖沸腾换热方式的设计提供一定的理论参考。 展开更多
关键词 缸盖 热负荷 冷却水腔 沸腾换热 过热度 热流密度
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埋管铸造中流动液态介质物性对埋管外壁温度的影响 预览
2
作者 高增丽 宫本奎 +2 位作者 牛建平 韩旭 刘运腾 《铸造》 CAS 北大核心 2019年第6期599-602,共4页
在验证计算数值模型有效的基础上,研究了埋管铸造过程中冷却介质物性参数(热导率、粘度、比热)对预埋管外壁温度的影响。结果表明:随着热导率的减小,预埋管外壁的温度总体呈上升趋势,热导率低到一定程度,浇注过程中预埋管外壁温度会由... 在验证计算数值模型有效的基础上,研究了埋管铸造过程中冷却介质物性参数(热导率、粘度、比热)对预埋管外壁温度的影响。结果表明:随着热导率的减小,预埋管外壁的温度总体呈上升趋势,热导率低到一定程度,浇注过程中预埋管外壁温度会由于浇注过程中自由液面的波动出现温度震荡;冷却介质粘度越小,对流换热越强,预埋管外壁温度越低;冷却介质比热变化引起的预埋管外壁温度的轻微变化,主要是由于比热引起的冷却介质的温度变化所致,但是由于冷却介质在预埋管内的量相比浇注型腔空间内的液态高温铜量要小得多,因此预埋管内介质温度的变化对预埋管外壁温度的影响微弱。 展开更多
关键词 冷却介质 物性参数 外壁温度 冷却水套 埋管铸造
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某汽油机冷却水套优化设计 预览
3
作者 何世泉 《柴油机设计与制造》 2019年第2期6-10,共5页
通过FIRE软件对某汽油机冷却水套进行计算流体动力学(computational fluid dynamic,CFD)分析计算,得到了水套的速度场分布和温度场分布结果,发现冷却水套存在局部区域流速过低、温度梯度过大等问题。针对问题提出了3种优化方案:优化水... 通过FIRE软件对某汽油机冷却水套进行计算流体动力学(computational fluid dynamic,CFD)分析计算,得到了水套的速度场分布和温度场分布结果,发现冷却水套存在局部区域流速过低、温度梯度过大等问题。针对问题提出了3种优化方案:优化水套结构、改进外部水泵结构、及两者的结合。对3种方案进行计算分析,结果表明,采用第3种优化方案,冷却效果好。 展开更多
关键词 计算流体动力学 冷却水套 优化
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某型号摩托车发动机冷却水套设计及改进研究 预览
4
作者 刘伟 《内燃机与配件》 2019年第15期7-11,共5页
针对某型号摩托车发动机冷却水套模型,采用计算流体力学( Computational Fluid Dynamics,CFD )分析方法对该冷却水套的冷却性能进行分析,分析结果表明现阶段的此款水套设计存在排气口侧温度偏高,流速偏低,缸体和缸头位置压差大,压损严... 针对某型号摩托车发动机冷却水套模型,采用计算流体力学( Computational Fluid Dynamics,CFD )分析方法对该冷却水套的冷却性能进行分析,分析结果表明现阶段的此款水套设计存在排气口侧温度偏高,流速偏低,缸体和缸头位置压差大,压损严重的问题。通过理论计算表明缸体和缸头水套间的通道大小对其附近的流场影响很大,直接影响冷却性能。在此基础上对现有模型进行仿真优化,计算并调整靠近排气口的通道孔尺寸和位置,仿真结果表明修改后的水套实现了流速均匀,水套内温度分布均匀合理,进出口最大压差下降,压损得到改善,避免了水套内流动死区的存在;且分析改进后水套模型的散热性能和阻力系数表明优化方案满足初始散热要求,并能降低冷却水套内流动阻力损失,降低水泵的耗功,提高发动机的动力输出。 展开更多
关键词 发动机 冷却水套 计算流体力学
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柴油机缸体冷却水腔密封面穴蚀修复工艺 预览
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作者 阎军 刘勇 +1 位作者 董文仲 董文胜 《柴油机》 2019年第2期54-56,59共4页
针对柴油机缸体冷却水腔密封面穴蚀影响水腔密封性,导致机油乳化、冲缸等问题,制定了特定的修复工艺。采用镶嵌不锈钢套的方法消除穴蚀,并将缸体加工至原形位尺寸,恢复了缸体的使用性能。实际应用证明了该工艺的可靠性。
关键词 柴油机 缸体 冷却水腔 穴蚀 镶套
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某轮主机“小水套”裂纹故障分析 预览
6
作者 覃辚 涂志平 《青岛远洋船员职业学院学报》 2019年第1期8-10,共3页
船舶柴油机“小水套”作为柴油机冷却系统中的一个部件,在柴油机的正常工作中起到重要的作用。受结构和工作条件等因素的影响,“小水套”在一定条件下会产生裂纹。本文结合某轮“小水套”裂纹故障的现象,对其产生的原因进行了分析,并提... 船舶柴油机“小水套”作为柴油机冷却系统中的一个部件,在柴油机的正常工作中起到重要的作用。受结构和工作条件等因素的影响,“小水套”在一定条件下会产生裂纹。本文结合某轮“小水套”裂纹故障的现象,对其产生的原因进行了分析,并提出了相应的应对措施。 展开更多
关键词 小水套 裂纹 故障分析
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发动机冷却水套的优化设计及分析 预览
7
作者 卢瑞军 王文坤 +1 位作者 陈海兰 蔡文远 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第A02期134-136,140共4页
针对某4102发动机实际运行中出现的问题,通过分析,改变了原发动机水套结构,并利用三维数值仿真方法建立了原水套和新水套的数值仿真模型,计算结果表明:新水套相对于原水套,主喷孔流量增加,鼻梁区换热系数明显提高,新水套满足缸盖的换热... 针对某4102发动机实际运行中出现的问题,通过分析,改变了原发动机水套结构,并利用三维数值仿真方法建立了原水套和新水套的数值仿真模型,计算结果表明:新水套相对于原水套,主喷孔流量增加,鼻梁区换热系数明显提高,新水套满足缸盖的换热需求;新水套的三、四缸缸体换热系数有明显提高,有效地改善了三、四缸冷却不足的现象,并且,换热主要集中在缸体中上部,分布更加合理;最后,通过台架可靠性试验验证,发动机故障得到解决。 展开更多
关键词 冷却水套 换热系数 计算流体力学 优化设计
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罐式煅烧炉冷却水套的三维数值模拟 预览
8
作者 肖红俊 杨西 丁轩云 《云南冶金》 2018年第4期58-62,共5页
为了提高罐式煅烧炉冷却水套的换热效率,介绍了罐式煅烧炉的工作原理。根据CFD有限元法,结合自编程序对冷却水套内部的流场及温度场进行了三维模拟,计算了不同流量0.75 kg/s、0.87 kg/s和1.00 kg/s工况下的换热效率。结果表明... 为了提高罐式煅烧炉冷却水套的换热效率,介绍了罐式煅烧炉的工作原理。根据CFD有限元法,结合自编程序对冷却水套内部的流场及温度场进行了三维模拟,计算了不同流量0.75 kg/s、0.87 kg/s和1.00 kg/s工况下的换热效率。结果表明,当罐式煅烧炉单罐产能为120 kg/s,流量为0.87 kg/s时冷却水套具有最优的综合换热效率。 展开更多
关键词 罐式煅烧炉 冷却水套 数值模拟 温度 流量
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某型发动机水套CFD分析 预览
9
作者 程文 王永华 +1 位作者 于乾一 武海权 《长春理工大学学报:自然科学版》 2018年第5期52-55,共4页
随着日益严格的油耗法规和排放法规,对发动机精益化设计提出了越来越高的要求,冷却水套结构的优劣直接决定了发动机的动力性、经济性及可靠性。主要研究了某型发动机冷却水套的流场情况。首先采用三维建模软件Pro/E建立冷却水套的几何模... 随着日益严格的油耗法规和排放法规,对发动机精益化设计提出了越来越高的要求,冷却水套结构的优劣直接决定了发动机的动力性、经济性及可靠性。主要研究了某型发动机冷却水套的流场情况。首先采用三维建模软件Pro/E建立冷却水套的几何模型,然后采用ICEM前处理软件对整个水套模型进行网格划分,最终网格数量达890万左右。并采用FLUENT研究了水套的速度场和温度场,重点分析缸盖水鼻梁区、排气侧和缸体水套等区域的流场和速度场分布。经过一系列的分析和优化,最终确定优化方案满足要求。 展开更多
关键词 发动机 冷却水套 CFD 有限元
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基于沸腾传热的柴油机多场耦合传热研究 预览
10
作者 张萍 王银 +2 位作者 张博 欧阳光耀 刘琦 《海军工程大学学报》 北大核心 2018年第5期47-52,64共7页
为了系统地分析沸腾传热的主要影响因素和变化规律,首先基于Kandlikar分区方法对沸腾传热曲线进行分区并对其进行标定;然后,将重新标定的沸腾传热模型应用于TBD234V6柴油机缸盖与冷却水腔的耦合传热计算。结果表明:缸盖冷却水腔中靠近... 为了系统地分析沸腾传热的主要影响因素和变化规律,首先基于Kandlikar分区方法对沸腾传热曲线进行分区并对其进行标定;然后,将重新标定的沸腾传热模型应用于TBD234V6柴油机缸盖与冷却水腔的耦合传热计算。结果表明:缸盖冷却水腔中靠近火力面鼻梁区及排气道的局部壁面出现沸腾传热现象;考虑沸腾时,缸盖最高温度比不考虑沸腾时降低52K,贴壁面层的冷却水温最大值比不考虑沸腾时升高了3.2K。 展开更多
关键词 柴油机 缸盖 冷却水腔 沸腾传热 分区模型
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发动机本体传热的一维CFD仿真 预览
11
作者 刘建敏 康琦 +2 位作者 王普凯 刘艳斌 董意 《车用发动机》 北大核心 2018年第5期87-92,共6页
利用Pro/E软件建立了缸套、缸盖和缸体三维模型,并抽取得到了冷却水腔模型。利用GT-Suite中GEM3D模块实现三维模型向管路、流动部件和热质量一维模型转换,通过台架试验数据验证了模型的准确性。对标定工况下发动机本体传热量、温度分布... 利用Pro/E软件建立了缸套、缸盖和缸体三维模型,并抽取得到了冷却水腔模型。利用GT-Suite中GEM3D模块实现三维模型向管路、流动部件和热质量一维模型转换,通过台架试验数据验证了模型的准确性。对标定工况下发动机本体传热量、温度分布以及冷却液入口流量、发动机转速和负荷对传热性能的敏感性进行了分析,仿真结果为发动机本体传热控制及优化提供了理论依据。 展开更多
关键词 内燃机 冷却水腔 计算流体力学 仿真
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炉用铜冷却水套的关键技术探索与研究 预览
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作者 张春冬 《有色矿冶》 2018年第2期43-46,共4页
冷却水套是高炉重要的冷却设备,直接影响高炉炉体的使用寿命。以高炉为例提出了冷水系统的作用和重要性,综合国内外冷却水套的制备技术、应用及其发展概况,通过冷却水套的机理分析,指出了铜冷却水套的关键技术。通过对比不同铜冷却水套... 冷却水套是高炉重要的冷却设备,直接影响高炉炉体的使用寿命。以高炉为例提出了冷水系统的作用和重要性,综合国内外冷却水套的制备技术、应用及其发展概况,通过冷却水套的机理分析,指出了铜冷却水套的关键技术。通过对比不同铜冷却水套,强调了预埋管件铜冷却水套的特点。通过预埋管件铜冷却水套制备的主要特点,提出了相应的解决途径和关键技术与工艺。并对铜冷却水套的散热分布及效果进行了有限元模拟。 展开更多
关键词 冷却水套 铸造 融合率 预埋管件 有限元
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基于双向流固耦合的柴油机缸盖温度场分析
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作者 徐玉梁 高超 +3 位作者 祖炳锋 白杨 王振 王昊鹏 《机械设计》 CSCD 北大核心 2018年第8期13-16,共4页
基于双向流固耦合方法对发动机冷却水套流场和机体缸盖结构进行联合求解,研究流固耦合作用下的缸盖温度场分布。首先计算缸内工作过程,获得燃气壁面温度和换热系数;然后将其导入双向流固耦合模型进行联合求解,获得缸盖温度场。并分别将... 基于双向流固耦合方法对发动机冷却水套流场和机体缸盖结构进行联合求解,研究流固耦合作用下的缸盖温度场分布。首先计算缸内工作过程,获得燃气壁面温度和换热系数;然后将其导入双向流固耦合模型进行联合求解,获得缸盖温度场。并分别将单、双向流固耦合得到的温度场与试验值对比。模拟结果表明:双向流固耦合获得的缸盖温度场分布更加合理,其平均误差为-12.9℃,较单向流固耦合的平均误差降低50%。研究结果为缸盖温度场的获得和冷却水套的设计提供了参考依据。 展开更多
关键词 内燃机 缸盖 双向流固耦合 冷却水套
通冷却介质的埋管铸造中预埋管熔合状况的数值预测方法 预览
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作者 高增丽 宫本奎 +2 位作者 牛建平 韩旭 刘运腾 《铸造》 CSCD 北大核心 2018年第11期974-978,共5页
提出了一种利用Anycasting软件进行充型模拟、利用Fluent软件进行凝固模拟的数值预测方法,数值计算了埋管铸造工艺预埋管外壁固定点在充型、凝固阶段的温度变化,并与试验测试值进行了对比,结果表明,采用不同软件得到的各阶段计算温... 提出了一种利用Anycasting软件进行充型模拟、利用Fluent软件进行凝固模拟的数值预测方法,数值计算了埋管铸造工艺预埋管外壁固定点在充型、凝固阶段的温度变化,并与试验测试值进行了对比,结果表明,采用不同软件得到的各阶段计算温度与试验测试温度吻合良好,数值计算结果可信。为了充分验证这种数值预测方法的可靠性,将试验浇注的铸件剖开,发现宏观上预埋管与浇注本体熔合良好,显微照片显示界面处除少量气孔外,熔合较为理想,因此这是一种有效的数值预测方法。 展开更多
关键词 冷却水套 埋管铸造 纯铜管 界面熔合 数值预测方法
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某K29T发电机组用V型柴油机水套仿真分析 预览
15
作者 刘配勇 王军 陈刚 《汽车实用技术》 2018年第18期108-111,共4页
K29T柴油发动机主要用于发电站的发电机组,属于重型大排量V型柴油机.由于对该平台的发动机进行了优化升级,发动机结构存在部分设计变更,为保证发动机的冷却性能,需对冷却水套结构合理性进行验证.利用CFD仿真技术对水套内部流场进行了计... K29T柴油发动机主要用于发电站的发电机组,属于重型大排量V型柴油机.由于对该平台的发动机进行了优化升级,发动机结构存在部分设计变更,为保证发动机的冷却性能,需对冷却水套结构合理性进行验证.利用CFD仿真技术对水套内部流场进行了计算,得出了水套的流速、换热系数以及压力分布情况.通过评估,发动机水套结构合理,满足冷却要求,但存在优化空间.通过局部结构优化,总压损降低30.8%,降低了能耗. 展开更多
关键词 冷却水套 CFD V型柴油机
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某柴油机冷却水套仿真分析 预览
16
作者 薄存志 张益锋 《内燃机与配件》 2017年第4期36-38,共3页
通过CFD软件对某柴油机冷却水套进行三维数值模拟,对其关键区域流场及换热进行分析。根据分析结果提出在当前结构基础上对缸垫水孔进行调整,优化后的计算结果表明关键区域流速和换热系数得到提高,能够满足散热要求。
关键词 冷却水套 CFD 优化
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发动机冷却水套穴蚀机理分析与试验 预览 被引量:2
17
作者 杜慧勇 周文瑾 +3 位作者 李民 刘建新 李鹏涛 徐斌 《农业工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第8期76-81,共6页
为研究柴油机冷却水套内空化现象的产生机理,该文使用计算流体力学(CFD)方法研究施加壁面振动的不同入口流速、不同流场温度时冷却水套内部流体的流动特性及空化特性,同时设计并搭建可施加壁面振动的可视化空化试验台,对计算结果进行... 为研究柴油机冷却水套内空化现象的产生机理,该文使用计算流体力学(CFD)方法研究施加壁面振动的不同入口流速、不同流场温度时冷却水套内部流体的流动特性及空化特性,同时设计并搭建可施加壁面振动的可视化空化试验台,对计算结果进行了验证。研究结果表明:空化现象主要发生在圆弧壁最小间隙位置,并在下游区域发展壮大;冷却水入口流速的增加会使得空化现象略有加强,但并不明显;当冷却水温为50℃时,空化现象较强,当水温逐渐升高时,空化现象反而减弱;当圆弧壁面有振动时,空穴现象明显加强,并且其产生的空化效果明显强于冷却水温及入口流速等因素的变化所产生的空化波动。此研究的结果将有助于控制发动机冷却水套中空化现象的发生,并降低冷却水套穴蚀的发生风险。 展开更多
关键词 发动机 计算流体力学 试验 冷却水套 空化 穴蚀
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某三缸汽油机冷却水套设计优化 预览
18
作者 王英杰 欧阳彩云 《汽车实用技术》 2017年第13期44-46,共3页
文章运用CFD模拟计算软件AVL-FIRE对发动机冷却水套进行三维模拟,分析整个冷却水套的流速分布和压力降。对水套关键部位的冷却能力进行评估,并提出改进建议,确保发动机运行负荷内,冷却水套对流换热系数均满足要求。
关键词 冷却水套 CFD 仿真
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激冷项修正系数对冷却水腔沸腾换热的敏感性 预览
19
作者 董非 侯刘闻迪 +1 位作者 龚伟 黄德军 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期84-88,共5页
针对经典RPI(rensselaer polytechnic institute)沸腾换热模型中激冷项热流密度子模型适用性和精度问题,结合内燃机典型的冷却工况,以欧拉两相流模型为基础,引入激冷项修正系数,开展冷却水腔内沸腾换热数值模拟,分析了激冷项修正系数... 针对经典RPI(rensselaer polytechnic institute)沸腾换热模型中激冷项热流密度子模型适用性和精度问题,结合内燃机典型的冷却工况,以欧拉两相流模型为基础,引入激冷项修正系数,开展冷却水腔内沸腾换热数值模拟,分析了激冷项修正系数对沸腾换热的影响规律.结果表明:随着激冷项修正系数的增加,激冷项热流密度呈线性增加的趋势.当进口流速为1,m/s、进口温度为95,℃以及激冷项修正系数为0.4时,总热流密度计算值与试验值误差在5%,以内.通过多次试算获得各个工况下的激冷项修正系数值,据此建立激冷项修正系数拟合公式.将该拟合关联式应用于实际缸盖沸腾传热计算,结果表明:在排气门鼻梁和喷油器孔等发生沸腾换热的区域修正后的计算温度值比未修正的情况要更接近实测值,其误差最大下降了4.61%,而在未发生沸腾的区域,两者与试验值的误差变化不大. 展开更多
关键词 内燃机 冷却水腔 沸腾换热 激冷热流密度
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船用柴油机多缸流动不均匀性的数值模拟与优化 预览
20
作者 李丽婷 范凯 +1 位作者 焦亚飞 张华兵 《柴油机》 2017年第5期28-32,共5页
采用数值模拟方法建立整机冷却水腔三维模型,研究大型船用柴油机的多缸流动不均匀性问题。分析了进出口位置和不同进口流量对流量不均匀度的影响。结果显示:冷却水腔进出口位置对各缸不均匀性有较大影响;进口位置布置于V型机端面中... 采用数值模拟方法建立整机冷却水腔三维模型,研究大型船用柴油机的多缸流动不均匀性问题。分析了进出口位置和不同进口流量对流量不均匀度的影响。结果显示:冷却水腔进出口位置对各缸不均匀性有较大影响;进口位置布置于V型机端面中部,且出口位置靠近机体轴向中部,均有利于使各缸压力损失均匀并提高进水均匀性。对原冷却水腔结构优化后,流量不均匀度从7.10%下降至3.91%;各缸流量不均匀度基本不随进口流量的增加而变化;且A、B两列气缸流量基本一致。 展开更多
关键词 船用柴油机 冷却水腔 结构 流动不均匀性
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