资源描述：
《车用柴油机气_气中冷器数学模型及应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、内燃机学报第15卷(1997)第3期Vol.15(1997)No.3TransactionsofCSICE970045车用柴油机气-气中冷器数学模型及应用*李国祥顾宏中刘云岗陆辰陆家祥(上海交通大学)(山东工业大学)摘要本文针对车用柴油机普遍采用的“管带式”结构中冷器,利用计算与试验相结合的方法总结出了中冷器冷却效率和阻力系数与柴油机工作参数相关联的中冷器数学模型,数学模型反映的关系与试验结果取得了良好的吻合,应用该模型于增压中冷柴油机工作过程模拟计算也获得了较好的效果。关键词:车用柴油机,中冷器,数学模型Air-to
2、-AirIntercoolerMathematicalModelforVehicleDieselsandItsApplicationLiGuoxiangGuHongzhongLiuYungangLuChenLuJiaxiang(ShanghaiJiaoTongUniversity)(ShandongUniversityofTechnology)AbstractInconnectionwiththetube-bandtypeintercoolerswidelyadoptedbyvehiclediesels,therela
3、-tionbetweenenginerunningparametersandintercoolercoolingefficiencyandresistancecoefficientisdetectedthroughsimulatingcalculationandexperimentaltest.Anair-to-airintercoolermodel,whichconnectsintercoolercoolingefficiencyandresistancecoefficientwithturbo-chargepres
4、sureratio,intakeairmassflow,environmenttemperatureandpressure,ispresented.Ithasagoodco-incidencewiththeexperimentalresult.Andthesimulatingcalculationresultsofturbocharge-in-tercoolingengineisalsosatisfiedwhenitisused.Keywords:Vehicledieselengine,Intercooler,Math
5、ematicalmodel符号说明T——温度,K;n——发动机转速,r/min;32——密度,kg/m;K——传热系数,kJ/(m℃);原稿收到日期为1995-10-08,修改稿收到日期为1996-07-17。*中国、上海,邮编200030。·328·内燃机学报第15卷第3期2FH——热气侧通流面积,m;adk——压气机绝热效率;L——流程,m;NTU——传热单元数;2Cmin——冷热两侧热容量较小者,F——传热面积,m;kJ/(s℃);f——摩擦因子;u——流速,m/s;D——水力直径,m;G——发动机进气流
6、量,kg/s;p——压力,kPa。下标:k——中冷器入口(压气机出口)参0——冷风侧入口(环境)参数;数;s——中冷器出口参数;B——柴油机标定工况下的参数;b——标准环境状态下的参数。引言由于采用模拟计算的手段研究增压中冷柴油机这样的复杂问题可使其优势得到充分发[1,2]挥,因而模拟计算已成为增压中冷柴油机研究中较多采用的手段。目前,增压柴油机的模拟计算工作已相对较为成熟,对增压中冷柴油机,只要在这个基础上加入合理的中冷器数学模型即可实现增压中冷柴油机工作过程的模拟计算。然而至今对中冷器的处理一般都是将其视为一简单的
7、降温节流元件,利用柴油机标定工况所选定的参数算出冷却效率c和阻力系数r,作为变工况的参数使用,这种处理很难令人满意。文献[1]提出了一个由中冷器热平衡计算推出的数学模型,文献[2]则将中冷器热计算的方程组移入柴油机模拟计算过程中去作为中冷器数学模型,两种方法均能较好地解决中冷器对柴油机工作参数的影响,为增压中冷柴油机的准确模拟提供了依据。本文提出了将中冷器参数与柴油机工况参数相关联的中冷器数学模型,并经过了试验和计算的验证。1数学模型的建立在增压中冷柴油机模拟计算中,中冷器作为其中一部件,其对柴油机工作过程的影响是
8、[1]通过冷却效率和阻力系数两个参数引入的。冷却效率c及阻力系数r定义为c=(Tk-Ts)/(Tk-T0)(1)22r=(pk-ps)/[(G/(k3FH)](2)只要确定了冷却效率c及阻力系数r,那么对于给定的中冷器入口参数,其出口参数即可确定。因此,中冷器数学模型应反映冷却效率和阻力系数与发动机工作参数之间的关
