隨著發(fā)動機功率密度和強化程度的不斷提高,活塞所受的熱負荷也在不斷地增大,而過高的熱負荷會使活塞的可靠性和穩(wěn)定性降低,嚴重時會引發(fā)一系列問題。因此,降低活塞的熱負荷就顯得十分重要,而振蕩冷卻作為最主要的活塞冷卻方式被廣泛應用于活塞冷卻中,因此對活塞振蕩冷卻過程中的流動和換熱特性研究對于活塞的冷卻和設(shè)計是十分重要的。本文以某高強化柴油機活塞的橢圓形冷卻油腔為研究對象,首先分析了該活塞在標定轉(zhuǎn)速下冷卻油腔內(nèi)機油的流動和換熱特性,然后對不同影響因素下振蕩冷卻過程中冷卻油腔的換熱效果進行了數(shù)值分析,最后將冷卻油腔振蕩冷卻的分析結(jié)果應用于活塞溫度場的分析中。本文的主要工作內(nèi)容如下:(1)分別使用動網(wǎng)格模型和一種將動網(wǎng)格模型中固定的機油入口邊界條件轉(zhuǎn)化為隨曲軸轉(zhuǎn)角變化的邊界條件的動邊界模型對振蕩冷卻過程中冷卻油腔內(nèi)的機油流動和換熱特性進行分析,并從計算精度和計算成本上驗證動邊界模型的可行性。(2)分別使用三種湍流模型對振蕩冷卻過程中冷卻油腔內(nèi)機油的流動和換熱特性進行分析,并通過計算精度和計算成本的綜合對比,選用6)-模型為本文計算所使用的湍流模型。(3)使用動邊界法,分別對不同機油噴射速度和曲軸轉(zhuǎn)速...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1活塞自由噴射冷卻

中北大學學位論文3桿小頭處或安裝在機體處的固定噴嘴中噴出的方法，冷卻效果往往不太理想，且消耗大量機油，同時過多的機油會使軸承的潤滑效果變差[11]。因為自由噴射冷卻法有一定的缺陷，目前的使用這種冷卻方法來降低活塞溫度。(a)從連桿小頭噴出（b）從連桿大頭噴出（c）從固定于機體上的....

圖1.2活塞振蕩冷卻（3）強制振蕩冷卻

中北大學學位論文4圖1.2活塞振蕩冷卻（3）強制振蕩冷卻圖1.3為強制振蕩冷卻的示意圖，該冷卻方法的工作原理是在活塞頂部設(shè)計環(huán)形的冷卻油腔，將機油由固定于機體上的機油噴嘴中噴出，經(jīng)冷卻油腔入口進入冷卻油腔內(nèi)部，并隨著活塞的高速往復運動而產(chǎn)生劇烈振蕩作用，來降低活塞溫度。這種冷卻方....

圖1.3活塞強制振蕩冷卻

中北大學學位論文5圖1.3活塞強制振蕩冷卻圖1.4常見結(jié)構(gòu)的冷卻油腔圖1.5特殊結(jié)構(gòu)的冷卻油腔1.3國內(nèi)外活塞冷卻研究現(xiàn)狀為了改善活塞的冷卻效果，需要對活塞冷卻的原理作相關(guān)的研究，從而降低活塞溫度，因此對活塞冷卻的研究成果多體現(xiàn)于活塞的溫度場上。近年來，對活塞冷卻的常用研究方法通....

圖1.4常見結(jié)構(gòu)的冷卻油腔

中北大學學位論文5圖1.3活塞強制振蕩冷卻圖1.4常見結(jié)構(gòu)的冷卻油腔圖1.5特殊結(jié)構(gòu)的冷卻油腔1.3國內(nèi)外活塞冷卻研究現(xiàn)狀為了改善活塞的冷卻效果，需要對活塞冷卻的原理作相關(guān)的研究，從而降低活塞溫度，因此對活塞冷卻的研究成果多體現(xiàn)于活塞的溫度場上。近年來，對活塞冷卻的常用研究方法通....

本文編號：3987117