柴油机缸内辐射换热的多维数值模拟研究

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1、第45卷第12期机械工程学报Vol.45No.122009年12月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGDec.2009DOI：10.3901/JME.2009.12.311*柴油机缸内辐射换热的多维数值模拟研究1,323刘健吕继组计时鸣(1.浙江工业职业技术学院机电工程分院绍兴312000；2.大连理工大学工程力学系大连116023；3.浙江工业大学机电工程学院杭州310032)摘要：对柴油机来说，辐射换热极为重要，在缸内总传热量中占有非常大的比重，直接关系到发动机热效率及因传热引起的各种热负荷、热强度问题，同时，辐射换热对燃烧系统

2、的研究也十分重要，辐射热流量会深刻影响内燃机的燃烧性能，对发动机的各种燃烧产物的形成产生至关重要的影响。为此，利用离散传递法实现柴油机缸内辐射换热的多维数值模拟，通过多维模拟计算同时考察燃烧室部件表面发射率及喷雾提前角对柴油机缸内辐射换热的影响。结果表明：活塞的辐射热流量峰值高于缸盖的辐射热流；缸盖的辐射热流量的最大值并不在中心位置处，而是随时间变化；随着壁面辐射率的增加，缸内向燃烧室部件辐射换热量逐渐增大；喷雾提前角直接影响所有燃烧室部件表面的辐射热流密度。关键词：柴油机辐射换热缸内多维模拟中图分类号：TK421StudyonMulti-dimensio

3、nalNumericalSimulationofIn-cylinderRadiationHeatTransferofDieselEngine1,323LIUJianLVJizuJIShiming(1.SchoolofMechanicalManufactureandAutomation,ZhejiangIndustryPolytechnicCollege,Shaoxing312000;2.DepartmentofEngineeringMechanics,DalianUniversityofTechnology,Dalian116023;3.SchoolofM

4、echanicalManufactureandAutomation,ZhejiangUniversityofTechnology,Hangzhou310032)Abstract：Radiationheattransferisextremelyimportantfordieselengineandoccupiesveryhighratiointotalheattransfercapacityofin-cylinder.Itisdirectlyrelatedtothedieselengineheatefficiencyandallkindsofheatload

5、andheatintensitycausedbyheattransfer.Atthesametime,thestudyonradiationheattransferoncombustionsystemisalsoimportant,forthecombustionperformanceofinternalcombustionengineandformationofallcombustionproductswillbeobservablyeffected.Hence,themulti-dimensionaltransientnumericalsimulati

6、onofin-cylinderradiationheattransferisperformedbyusingdiscretetransferradiationmethod(DTRM),andtheeffectofsurfaceemissivityandfuelinjectionadvanceangleonin-cylinderradiationheattransferisinvestigated.Theresultsshowthatthemaximalradiativeheatfluxofpistonsurfaceislargerthanthatofhea

7、dsurface;themaximalradiativeheatfluxofheadsurfaceisnotatthecentralpositionbutchangeswithtime.Theradiativeheatfluxofwallsurfacesisenhancedwiththeincreaseofemissivityofwallsurfaces;theradiativeheatfluxofallcombustionchambercomponentsisdirectlyaffectedbytheadvanceangleoffuelinjection

8、.Keywords：DieselengineRadiationhe