某8缸柴油机冷却水套CFD分析及优化.pdf

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1、第53卷第7期V01．53No．7农业装备与车辆工程AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERING2015年7月July2015doi：10．3969／j．issn．1673—3142．2015．07．012某8缸柴油机冷却水套CFD分析及优化田小飞．薛冬新(116024辽宁省大连市大连理工大学内燃机研究所)[摘要】对某8缸柴油机冷却水套的流场进行了数值模拟及分析。运用ICEMCFD软件对整机冷却水套进行了网格划分。获得较高质量的有限元模型，导入FLUENT计算水套的流场。通过对水套速度场

2、和压力场的分析，得出各缸冷却特性分布的规律，判断出第8缸冷却性能相对较差。尝试通过改变进水总管末端的长度。探究其对各缸冷却液流动的影响，尤其是对第8缸的影响。结果表明，适当延长进水总管末端的长度，可以有效平衡各缸冷却水流量。[关键词]柴油机；冷却水套；流场分析；改动研究[中图分类号]TK422[文献标志码]A[文章编号]1673—3142(2015)07—0052—06AnalysisandOptimizationofan8-cylinderDieselEngineCoolingWaterJacketTianXiaofei

3、，XueDongxin(InstituteforInternalCombustionEngines，DalianUniversityofTechnology，DalianCity，LiaoningProvince116024，China)[Abstract】Inthisstudy，theflowfieldofan8-cylinderdieselenginecoolingwaterjaeketisstudiedbynumericalsimulation．Firstly，meshofthecoolingwaterjacketi

4、screatedbyusingICEMCFDsoftware，thefiniteelementmodelwitIlhighqualityisgot．ThenthecalculationmeshisimportedintoFLUENT，calculationoftheflowfieldisconducted．Throushanalysisofthevelocityfieldandpressurefieldofthewaterjacket，distributioncharacteristicsoftheflowaregot．T

5、heconclusionisthatthe8thcylinderflowperformanceisrelativelypoor．Then，it'striedtochangethelengthofinletpipeend，inordertofindouthowitwouldinfluencetheflowfield，especiallytheinfluenceonthe8thcylinder．Theresultsshowthat，extendingtheinletpipeendtoanappropriatelength，Ca

6、neffectivelybalancethecoolingwaterflowratebetweencyhnders．[Keywords]dieselengine；coolingwaterjacket；flowfieldanalysis；optimization0引言在当今最重要的热力机械中，柴油机占据着举足轻重的地位。伴随着柴油机的发展，对其冷却特性的研究从未停止。目前对柴油机冷却水套流场的研究．主要通过试验研究和数值模拟两种办法进行。就柴油机冷却液流动的试验测量来说，由于柴油机缸盖结构和工作条件的复杂性．以及冷却液流动机

7、理的复杂多变，很难直接测量到冷却液流场的流动参数，冷却液流动的试验研究存在着诸多的限制和不便。虽然如此，冷却液流动的试验研究仍然是当前有效的研究手段[11。随着CFD技术的蓬勃发展．将其运用于内燃机冷却水套的结构设计可以带来极大的便利。且经过多年来的研究验证，其计算结果也较为可靠，已经成为辅助内燃机设计的重要手段刚。本文首先对某8缸柴油机冷却水套流场进行收稿日期：2015-04-07修回日期：2015--04—14了CFD模拟计算。通过对模拟结果的分析，得出各缸冷却水流量的分布规律。随后，探究了进水总管末端长度对各缸冷却水

8、流量的影响．对比得出可以有效平衡各缸冷却水流量分布的改进办法。1冷却水套数值模拟本文研究的机型为某直列8缸中速柴油机。缸径265mm，行程300mm。缸盖材料采用蠕墨铸铁，缸套材料采用合金铸铁(EMS3)，冷却液由乙二醇与水按照1：l体积比混合而成。1．1几何模型的建立柴油机冷却系统按照循环路径．主要包