适用于缸盖冷却系统的沸腾模型研究

2011-03-28上海柴油机股份有限公司上海200438

柴油机设计与制造 2011年4期

关键词：模型

（上海柴油机股份有限公司，上海200438）

适用于缸盖冷却系统的沸腾模型研究

白曙
（上海柴油机股份有限公司，上海200438）

介绍了2种适用于发动机冷却水传热计算的单相流沸腾模型Chen模型和BDL模型,通过对鼻梁区简化模型的数值模拟计算和实验结果对比分析，得到“BDL沸腾传热模型+SST湍流模型”的数学模型，计算误差更小。

内燃机冷却水腔沸腾传热有限元分析

1 前言

随着内燃机功率的提高，受热零部件的热负荷也随之增加。作为承受热负荷的重要零部件之一的缸盖，经常出现火力面开裂的现象。而改善缸盖的冷却效果是有效解决缸盖开裂的方法之一。

缸盖冷却水腔内的传热是一个极为复杂的过程，其间伴随着多种不同的传热类型。在水冷式柴油机气缸盖中，冷却水腔内传热有对流传热和沸腾传热2种方式[1]；前者属于单相流体冷却水的对流传热，后者属于相变传热。在缸盖鼻梁区，由于热流量大，沸腾传热居主要地位。然而国内外对此处沸腾传热的研究较少，特别是模拟计算过程中对模型的选择各持己见。

本文分别介绍了几种湍流模型，并对简化鼻梁区的冷却采用不同数学模型进行计算分析。研究结果表明，在对增压柴油机冷却系统进行模拟计算过程中，选择采用“BDL沸腾传热模型+SST湍流模型”的数学模型，计算精度高，与试验结果吻合度高。