热流密度和材料物性对零件传热的影响

• 作 者: 邵颖慧
• 发表日期: 2013年期
• 关键词: 柴油机零部件热状态 热流密度 材料物性 冷却边界 数值计算

内燃机工作过程中,燃烧室零部件的温度及其分布直接决定了其工作的可靠性和寿命。因此,研究受热零部件的温度分布和传热情况对指导内燃机设计有着重要的意义。本文针对高功率密度柴油机高热流密度传热的特性,以燃烧室零部件为对象,开展材料物性及热流密度对受热零部件传热影响的研究。文中利用有限元计算和试验验证的手段,建立了正确的计算模型,在此基础上应用所建立的模型计算分析了不同材料物性、热流密度、冷却条件下的受热零部件热状态变化。本文主要工作有：1.采用一维大平板模型进行材料物性温变效应的研究,并将不同物性参数、不同热流密度条件下的计算结果与实验结果进行对比分析。2.建立缸盖及冷却水套的有限元模型,并基于上述材料物性温变效应的分析基础,对缸盖在不同热流密度、不同材料物性、不同冷却条件(冷却水流量、水腔结构)下的热状态进行计算分析。3.建立活塞有限元分析模型,基于材料物性温变效应的分析基础,对活塞在不同热流密度,不同材料物性,不同冷却条件(冷却油腔结构、冷却油腔换热系数)下的热状态进行计算分析。4.探寻并总结不同因素对缸盖及活塞热状态的影响规律,为今后各影响因素之间的耦合分析及柴油机零部件的设计提供依据。