【作者】

毛金龙

【摘要】

基于CFD-FEA耦合方法，采用振荡冷却方式分析了船用柴油机活塞的热负荷，利用CFD计算活塞冷热侧传热边界条件，通过FEA计算计算活塞温度和应力分布。 首先，通过CFD计算模拟了包括气体交换、燃料喷射和燃烧过程在内的发动机整个工作过程，并从一维发动机热力学模型推导出所需的边界和初始条件，将循环平均传热系数和气体温度映射到活塞顶部有限元模型的壳单元上。 其次，采用CFD法模拟了活塞冷却油腔的瞬态振荡冷却过程。冷却油通过冷却通道喷入活塞冷却油腔，同时在CFD计算中，基于发动机的1D润滑油液压计算提供的数据确定稳定的喷油流量。当活塞冷却CFD计算最终达到准稳态时，循环平均传热系数和油温被映射到活塞冷却通道的有限元表皮模型上。 接着，定义了活塞环区域和活塞裙边的经验边界条件。 最后，在确定了所有热边界条件后，通过FEA计算计算出活塞温度和应力分布，找出最高温度热点和应力集中区域，为活塞结构的进一步改进提供了建议。 版权归CIMAC所有

【会议名称】

第29届CIMAC会议

【会议地点】

加拿大 温哥华

【下载次数】

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