柴油机冷却系统设计及模拟分析

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

（上海柴油机股份有限公司，上海200438）

柴油机冷却系统设计及模拟分析

李一存
（上海柴油机股份有限公司，上海200438）

为了满足某柴油机的冷却系统的开发需求，对其进行了三维流体模拟计算分析，得出了发动机水套各主要位置的流速及换热系数的分布情况。在此基础上，应用Flowmaster对标定工况下调温器全开的状态进行了一维流动分析，进一步明确了系统中各主要零部件的阻力分配及流量分配。分析表明，该发动机的冷却系统设计能够满足发动机的设计目标。

冷却系统流动分析流速换热系数阻力分配

1 概况

随着发动机采用更加紧凑的设计和具有更大的比功率，发动机产生的热密度也随之明显增大，再加上对燃油经济性及排放的限制，发动机的冷却系统设计的合理性显得尤为重要。冷却系统设计的优劣将直接影响发动机各主要零部件的性能及可靠性，进而影响整车的技术性能。与冷却系统相关的问题也比较多，如发动机活塞的融顶，缸盖鼻梁区裂纹，机体水套产生裂纹，油水混合，水温过高或过低等。因此，发动机冷却系统的设计已经引起业界的高度关注。

本文结合上柴公司新产品开发项目，通过与咨询公司及冷却系统主要零部件供应商的合作，利用流体分析软件STAR-CD和Flowmaster对该发动机的冷却系统进行了仿真分析，评估冷却系统设计的合理与否，为下一步的设计改进提供依据。