徐梦杰， 王惜慧

(华南理工大学机械与汽车工程学院， 广东 广州 510640)

基于Fe3O4-乙二醇纳米流体的直喷汽油机冷却水套传热研究

徐梦杰， 王惜慧

(华南理工大学机械与汽车工程学院， 广东 广州 510640)

在乙二醇冷却液中添加Fe3O4纳米粒子作为直喷汽油机冷却液,利用CFD软件Fluent对不同浓度冷却液下直喷汽油机冷却水套的传热进行了三维模拟计算，并考虑纳米流体导热系数、比热容等物性参数随温度的变化来提高计算的准确性，计算得到冷却液的流场、压力场及壁面温度的空间分布。结果表明，与传统冷却液相比，以Fe3O4-乙二醇纳米流体作为冷却液能够提高内燃机的散热性能，水套壁面温度降低明显，且浓度越大冷却效果越好。

纳米流体； 直喷式汽油机； 冷却水套； 仿真

传统汽油机不同负荷时进气采用节流方式进行“量调节”，泵气损失大、经济性差。涡轮增压直喷汽油机克服了涡轮增压响应延迟的缺点，有良好的瞬态响应。油滴吸热使得缸内温度下降，充气系数提高2%～3%，爆震倾向的降低使得压缩比提高1～2，从而改善了排放和燃油经济性[1-3]，其升功率可以达到100 kW/L[4]。相对于自然吸气汽油机，相同功率下增压发动机尺寸更小，质量更轻，比功率更高，整车燃油经济性得到改善。所以增压直喷汽油机既能实现汽车轻量化，又兼顾了排放性能、动力性和经济性[5]。直喷汽油机有着油耗低、扭矩高、功率大的优点，也能改善汽车响应性和操控性，应用前景广阔[6]。然而，随着增压比的提高和性能的提升，直喷汽油机易产生爆震现象，超级爆震是目前增压直喷汽油机提高升功率和降低燃油消耗率遇到的瓶颈之一[7-11]，对发动机有很大破坏性。……