活塞組-潤滑油膜-氣缸套耦合系統(tǒng)三維瞬態(tài)傳熱模擬.pdf

1、該文將基于"系統(tǒng)"和"三維"的觀念建立活塞組-潤滑油膜-氣缸套系統(tǒng)三維瞬態(tài)傳熱模型,并基于"耦合"概念進行上述系統(tǒng)傳熱有限元模型研究和相應程序的開發(fā).文中,采用有限元技術(shù),建立了活塞組-潤滑油膜-氣缸套之間的耦合傳熱聯(lián)系,并推導出基于潤滑油膜為一維熱阻的活塞組-潤滑油膜-氣缸套系統(tǒng)三維周期性瞬態(tài)傳熱和過渡工況瞬態(tài)傳熱的有限元模型.在上述模型的基礎上,開發(fā)了發(fā)動機燃燒室活塞組-潤滑油膜-氣缸套耦合系統(tǒng)三維周期性瞬態(tài)傳熱和過渡工況瞬態(tài)傳熱有

2、限元分析程序.在數(shù)值分析模型和程序的實現(xiàn)過程中,進行了大型模型的壓縮、求解速度以及耦合傳熱問題解藕的研究.該文以CUB100汽油機為例,建立了CUB100汽油機移動活塞組-潤滑油膜-氣缸套耦合系統(tǒng)三維傳熱實體模型,完成了耦合系統(tǒng)的三維有限元網(wǎng)格生成.通過在活塞組頂部建立局部子區(qū)細化單元模型縮小了周期性瞬態(tài)傳熱問題的求解規(guī)模,并通過在活塞組與氣缸套接觸表面劃分規(guī)則化網(wǎng)格分別建立了耦合系統(tǒng)周期性瞬態(tài)傳熱以及過渡工況瞬態(tài)傳熱隨時間變化的復雜運

3、動邊界條件.采用所開發(fā)的程序,進行了CUB100汽油機耦合系統(tǒng)三維周期性瞬態(tài)傳熱和過渡工況瞬態(tài)傳熱的分析,得到了合理的模擬結(jié)果.為了驗證文中提出的耦合系統(tǒng)傳熱模型及開發(fā)程序的正確性,對CUB100汽油機進行了過渡工況瞬態(tài)溫度測試實驗,通過測試點上模擬結(jié)果與實測結(jié)果的比較,驗證了上述三維傳熱模型及程序的正確性.發(fā)動機傳熱全仿真是一個考慮到缸內(nèi)氣體流動、燃燒以及耦合系統(tǒng)傳熱的復雜模型,該課題發(fā)展的發(fā)動機燃燒室活塞組-潤滑油膜-氣缸套耦合系統(tǒng)