內燃機燃燒室動接觸部件耦合傳熱仿真
本文關鍵詞:內燃機燃燒室動接觸部件耦合傳熱仿真,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:內燃機傳熱全仿真的總體思想是將缸內燃燒、固體部件傳熱、冷卻介質的流動耦合起來,當作一個整體進行研究。隨著電子計算機與數(shù)值計算技術的飛速發(fā)展,內燃機傳熱全仿真即將成為可能。內燃機燃燒室動接觸部件(活塞組—氣缸套)是聯(lián)系整個內燃機傳熱過程的關鍵環(huán)節(jié),本文對這方面進行了較深入地探索,重點是燃燒室動接觸部件耦合傳熱仿真軟件的開發(fā)。具體研究工作如下: 1.進一步充實內燃機傳熱全仿真思想,介紹了圍繞內燃機傳熱全仿真所做的相關工作,同時提出了內燃機傳熱全仿真還有待于解決的問題和解決辦法。 2.完善內燃機燃燒室動接觸部件耦合傳熱基本思想,在逐一對耦合傳熱邊界分析處理的基礎上,建立了描述動接觸部件三維耦合傳熱數(shù)學物理模型。 3.在上述模型研究的基礎上,采用面向對象的有限元方法,模塊化程序設計思想編寫主體計算程序和邊界處理程序。該程序同通用的前后處理軟件結合,組成了內燃機燃燒室動接觸部件耦合傳熱仿真模擬軟件包。應用該軟件可模擬出不同機型、不同特性參數(shù)、不同工況下動接觸部件的三維耦合傳熱過程。 4.運用上述軟件對6110柴油機進行模擬,,并將模擬結果同實驗結果進行了比較,兩者吻合得很好。進一步應用該軟件,完成了燃燒室部件動接觸耦合系統(tǒng)動態(tài)熱負荷(循環(huán)瞬態(tài)、過渡工況)及虛擬熱負荷(虛擬冷卻油腔斷油故障、循環(huán)冷卻水故障)仿真,模擬結果可為內燃機部件設計及傳熱相關研究提供參考。 本文為內燃機燃燒室動接觸部件耦合傳熱三維數(shù)值模擬提供了一個新的開發(fā)平臺,為完整的燃燒室動接觸部件仿真軟件的開發(fā),及內燃機傳熱全仿真的深入研究打下了基礎。 此外,軟件開發(fā)中所采取的面向對象的有限元方法、模塊化程序設計思想、及軟件的前后處理方法還可為應用有限元法進行其他課題的數(shù)值模擬研究所借鑒。
【關鍵詞】:內燃機 燃燒室 動接觸 傳熱 仿真
【學位授予單位】:大連理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2004
【分類號】:TK401
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-5
- 0 前言5-8
- 1 緒論8-16
- 1.1 內燃機傳熱研究的意義8-10
- 1.2 內燃機燃燒室內傳熱過程的特點10-11
- 1.3 內燃機燃燒室傳熱模擬的發(fā)展與現(xiàn)狀11-14
- 1.4 本文研究的主要內容14-16
- 2 內燃機傳熱全仿真16-22
- 2.1 CAD、CAE的發(fā)展使內燃機傳熱全仿真成為可能16
- 2.2 內燃機傳熱全仿真的總體思想16-18
- 2.3 內燃機傳熱全仿真的實現(xiàn)18-21
- 2.4 小結21-22
- 3 內燃機燃燒室動接觸部件耦合傳熱數(shù)理模型建立22-31
- 3.1 內燃機燃燒室動接觸部件耦合傳熱基本思想22-23
- 3.2 動接觸部件耦合傳熱外邊界處理23-24
- 3.3 動接觸部件耦合傳熱接觸邊界處理24-30
- 3.4 小結30-31
- 4 內燃機燃機燃燒室動接觸部件耦合傳熱仿真軟件開發(fā)31-42
- 4.1 有限元方法概述31-32
- 4.2 三維瞬態(tài)熱傳導問題的有限元方法32-35
- 4.3 軟件的前后處理設計35-38
- 4.4 軟件的總體流程38-41
- 4.5 小結41-42
- 5 軟件的應用-燃燒室動態(tài)熱負荷及虛擬熱負荷仿真42-58
- 5.1 實機模型的建立及軟件的校驗42-46
- 5.2 動態(tài)熱負荷仿真46-52
- 5.3 虛擬熱負荷仿真52-57
- 5.4 小結57-58
- 6 總結與展望58-60
- 6.1 論文總結58
- 6.2 有待于進一步解決和深入研究的問題58-60
- 參考文獻60-63
- 作者在碩士期間發(fā)表的論文63-64
- 致謝64-66
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