發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液流動(dòng)與傳熱的數(shù)值模擬

李寶童　洪　軍　孫　靜　徐海波　邱志惠　潘世翼

摘要：為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻效率、降低高溫零件的熱負(fù)荷、實(shí)現(xiàn)整機(jī)的熱量合理分配與利用，針對(duì)冷卻水套優(yōu)化設(shè)計(jì)中存在的冷卻液三維流動(dòng)與傳熱問(wèn)題，以直列4缸發(fā)動(dòng)機(jī)為研究對(duì)象，利用流固耦合的方法確定冷卻水套壁面的傳熱邊界條件，采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件AVL－FIRE對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行三維數(shù)值模擬，并對(duì)冷卻水套內(nèi)冷卻液的流場(chǎng)分布、溫度分布、壁面換熱系數(shù)、各缸冷卻均勻性和壓力損失進(jìn)行了分析．在此基礎(chǔ)上，為了實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水套三維流場(chǎng)形態(tài)的可視化，構(gòu)建了與實(shí)際冷卻水套三維尺寸成1：1的水套試驗(yàn)件模型，結(jié)合其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)討論了試驗(yàn)件的制備方案，并對(duì)模擬工況下試驗(yàn)件的強(qiáng)度與管路系統(tǒng)的壓力損失進(jìn)行了驗(yàn)證計(jì)算，從而進(jìn)一步為冷卻水套的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了理論與試驗(yàn)依據(jù)。