王　银　欧阳光耀　张　萍　刘　琦

(海军工程大学动力工程学院　武汉　430033)



基于沸腾传热的柴油机耦合传热研究*

王银欧阳光耀张萍刘琦

(海军工程大学动力工程学院武汉430033)

摘要论文利用简单管道强制对流过冷沸腾试验数据对三种沸腾传热模型进行了标定，并对模型的计算结果进行了比较。结果表明：分区模型由于进行了关于壁面温度的分段拟合，因此，在宽广的温度范围内计算精度最高。在分区模型基础上，采用Chang临界热流模型对沸腾传热模型进行扩展，用于沸腾临界点进行判段，从而形成完整的沸腾换热曲线。在此基础上，建立柴油机包括缸内燃烧、缸盖内固体导热及冷却水腔沸腾换热的耦合传热系统。结果表明：沸腾传热可有效提高缸盖与冷却液之间的传热效率，额定工况下，壁面最高温度虽然接近完全沸腾温度，但远离临界壁面温度，说明冷却系统还有很大的优化空间。

关键词柴油机; 沸腾传热; 耦合; 临界热流

Class NumberTQ021.3

1　引言

柴油机由于热效率高、动力性强、功率覆盖范围广，广泛用作载重汽车、摩托车、工程机械、农业机械、船舶、铁道机车、柴油机发电设备和各种通用机械的主导配套动力[1]。近年来，随着高强化柴油机的出现，柴油机的功率密度进一步提高，柴油机的热负荷不断增大，在柴油机冷却水腔中开始出现沸腾传热现象。沸腾传热对柴油机冷却系统的影响具有两面性：一方面，冷却水在汽化过程中带走大量的汽化潜热，提高了冷却系统的换热能力；……