重庆理工大学学报（自然科学）

重庆理工大学学报（自然科学） ›› 2021, Vol. 35 ›› Issue (5): 196-206.doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.05.026

• 能源动力环境 • 上一篇    下一篇

基于 ＣＦＤ的某发动机冷却水套流场分析及结构优化

黄 灿１，谭礼斌１，２，袁越锦２，王 萍１，唐 琳１，３   

  1. １．隆鑫通用动力股份有限公司技术中心，重庆 ４０００３９； ２．陕西科技大学 机电工程学院，西安 ７１００２１； ３．重庆理工大学 车辆工程学院，重庆 ４０００５４
  • 收稿日期:2020-08-20 出版日期:2021-06-07 发布日期:2021-06-07
  • 作者简介:黄灿，男，工学硕士，工程师，主要从事热能工程及流体力学研究，Ｅｍａｉｌ：４７９１９７９３５＠ｑｑ．ｃｏｍ；通讯作者 谭礼 斌，男，博士研究生，工程师，主要从事热能工程及流体力学研究，Ｅｍａｉｌ：１３６４９７９９３０＠ｑｑ．ｃｏｍ。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目（５１８７６１０９）；国家重点研发计划项目子课题（２０１７ＹＦＤ０４００９０２－１）；陕西省国际科技 合作计划重点项目（２０２０ＫＷＺ－０１５）；陕西高校青年创新团队项目

  • Received:2020-08-20 Online:2021-06-07 Published:2021-06-07

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摘要： 为避免某摩托车车用发动机耐久性试验过程出现发动机气缸盖排气鼻梁区因冷却 不足产生热疲劳而开裂的问题，以某发动机冷却水套为研究对象，采用流体仿真软件 ＳＴＡＲ－ ＣＣＭ＋对该发动机冷却水套进行 ＣＦＤ流场分析，通过对原冷却水套结构的缸体水套流速分布、 缸头水套流速分布、缸孔流动路径分析，发现缸头水套排气侧区域速度较小，流量分配不合理， 进排气鼻梁区存在流动死区，原水套结构设计存在不足之处。针对此问题，通过局部调整缸头 水套结构、缸垫分水孔布局及大小等参数对水套进行优化设计。仿真结果表明：优化设计后的 冷却水套整体流速分布得到明显的改善，缸头水套鼻梁区流速及换热系数明显提升，换热系数 满足高温区域需大于 ５０００Ｗ／（ｍ２·Ｋ）的设计要求，整体水套水流分配更加均匀，流动死区面 积减小。该研究可为冷却水套的设计优化提供仿真数据支撑。

关键词: 冷却水套, 计算流体力学, 速度分布, 优化, 缸孔布局

中图分类号: 

  • TK422