Совершенствование гидродинамики течения жидкости в системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания с целью улучшения температурного состояния теплонапряженных деталей

• Автор: Павлов, Александр Анатольевич
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 151 с. : ил.

ГЛАВА 1. ТЕМПЕРАТУРНОЕ СОСТОЯНИЕ ОХЛАЖДАЕМЫХ ДЕТАЛЕЙ И ПРОЦЕСС ТЕПЛООТДАЧИ В ОХЛАЖДАЮЩУЮ СРЕДУ

1.1 Влияние режимных параметров на температуру охлаждаемых деталей

1.2 Исследование особенностей процесса теплоотдачи в полостях охлаждения ДВС

1.3 Исследование гидродинамических параметров течения жидкости в

полостях охлаждения ДВС

1.4. Обзор и анализ программных продуктов для исследования течений жидкости и газа

Выводы к первой главе

ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ

2.1 Уравнения математической модели движения вязкой несжимаемой жидкости

2.2 Постановка задачи и обоснование выбора исходных данных при численном исследовании гидродинамических процессов в полостях охлаждения ДВС

2.3 Обоснование выбора и наложения граничных условий

2.4 Выбор модели турбулентности
2.5 Обработка результатов расчета
2.6 Расчет основных гидродинамических параметров всего
гидравлического тракта систем охлаждения ДВС
2.6.1 Основные положения и алгоритм расчета

2.6.2 Методика расчета потокораспределения жидкости между полостями охлаждения отдельных цилиндров с учетом определения локальных гидродинамических параметров
2.6.2.1 Основные положения методики
2.6.2.2 Разработка и описание графа системы охлаждения
2.6.2.3 Составление и решение системы алгебраических нелинейных уравнений
2.6.2.4 Выбор начальных приближений и граничных условий
2.6.2.5 Обработка результатов расчета
Выводы ко второй главе
ГЛАВА 3. ЧИСЛЕНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ТЕЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ В ПОЛОСТЯХ ОХЛАЖДЕНИЯ
ГИЛЬЗЫ И ГОЛОВКИ
ЦИЛИНДРА
3.1 Численное исследование гидродинамических параметров течения жидкости в полостях охлаждения гильзы цилиндра двигателя
3.1.1 Цели исследования и постановка задачи
3.1.2 Конструкция полости охлаждения и характер течения жидкости в ней
3.1.3 Результаты исследования параметров течения жидкости в полостях
охлаждения гильз цилиндров
3.2 Численное исследование гидродинамических параметров течения жидкости в полостях охлаждения головки цилиндра двигателя
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ВЛИЯНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ТЕЧЕНИЯ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ НА ВЕЛИЧИНУ ТЕМПЕРАТУР ГИЛЬЗ
И ГОЛОВОК ЦИЛИНДРОВ
4.1 Экспериментальное определение температур гильз цилиндров

4.1.1 Методика экспериментального определения температуры гильзы
цилиндра
4.1.2 Результаты экспериментального исследования по определению температур гильз цилиндра
4.2 Экспериментальное определение температур головок
цилиндров
4.2.1 Методика экспериментального определения температуры головки цилиндра
4.2.2 Результаты экспериментального исследования по определению температур головки цилиндра
ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

Выводы к первой главе
1. Для оперативного выяснения на стадии проектирования двигателя вопросов, связанных с определением интенсивности теплообмена между охлаждаемой поверхностью детали и ОЖ, влияющего на температуру детали, необходимо иметь надежные расчетные методы для определения интенсивности теплообмена.
2. На интенсивность теплообмена решающее воздействие оказывают гидродинамические параметры течения жидкости
2. Не смотря на большое количество критериальных уравнений для описания процесса теплообмена в полостях охлаждения, все они обладают одним общим недостатком, а именно не позволяют определить локальные особенности теплообмена, потому что в них не учитываются локальные гидродинамические параметры течения жидкости.
3. Известные ранее методики численного исследования гидродинамических параметров течения жидкости позволяют определять эти параметры с большей погрешностью по причине того, что в математической модели, лежащей в основе этих исследований, не отражены все особенности течения жидкости в полостях охлаждения.
5. Экспериментальные исследования параметров течения жидкости в полостях требуют больших материальных и временных затрат.
6. Наилучшим образом для исследования параметров течения жидкости подходят современные CAD/CAM технологии, в основе которых лежит твердотельное параметрическое моделирование расчетной области и численное решение задач гидродинамики при помощи программ группы CFD.
В связи с этим целью данной работы является: Совершенствование гидродинамических параметров течения жидкости в полостях охлаждения