（海军工程大学动力工程学院湖北武汉430033）

柴油机冷却水套上水孔结构对冷却系统流场的影响分析*

王东玉 张萍 刘振明 王银

（海军工程大学动力工程学院湖北武汉430033）

柴油机冷却水套结构对水流场分布、冷却效果及零部件工作的可靠性有直接影响。基于CFD仿真平台，分析了冷却水套上水孔（机体冷却水套上到缸盖底面位置）不同角度对整机及单缸水流场的影响。结果表明：计算得到的气液相变区域与实机发生区域较为吻合；上水孔角度选为0°时，整机水流场分布较15°角时更为合理，流动死区得到显著改善，单缸水套计算得到的含气率随上水孔角度变化不明显。

柴油机冷却水套上水孔CFD含气率

引言

柴油机正向着高强度化、轻型化的方向发展，工作负荷越来越大、持续运行时间越来越长，因此对柴油机的冷却系统提出了精确冷却的要求[1]，即满足冷却效果的同时需保证高的热功转换效率，避免零部件的热裂失效。众所周知，上水孔在水套内起着对冷却液流动的导向作用，其流道形状和总流通面积决定着冷却液局部流速和流量，直接影响气缸盖的冷却效果。此外，在上水孔位置由于冷却液流通截面积变小，导致该处易造成压力损失，同时流道也会发生改变，造成该处流动受阻，冷却液局部温度升高，发生气液相变的几率增大，在活塞高频冲击下，水套壁面也会产生穴蚀现象[2-6]。因此本文基于CFD仿真平台，以上水孔设计角度为研究对象，开展整机及单缸冷却系统流场的数值模拟，比较分析设计角度对整机及单缸冷却系统流场的影响，为加工中该角度的选取提供技术参考[7]。……