刘庆刚，耿泽伟，朱海荣

（河北科技大学机械工程学院，河北 石家庄 050018）

1 引言

活塞是发动机的重要组成部分。发动机在工作时，活塞工作环境极其恶劣，因此活塞在承受高强度机械负荷的同时还要承受高强度热负荷，容易产生润滑不良、冷却困难等问题，是发动机中极易产生故障的零件[1]。随着发动机升功率的不断提高，活塞的热负荷日益增加，一旦活塞温度超过了材料所能承受的温度，强度将会大大降低，严重时甚至可能烧毁，因此为了保证活塞能够安全可靠的运行，必须降低活塞的温度。振荡传热技术能够有效地应对当前日益严重的活塞热负荷问题，对振荡传热问题的研究从20 世纪60 年代开始一直持续到现在。内冷油腔振荡冷却是一种利用机油往复运动冲刷活塞冷却油腔壁面来增强传热效果的振荡传热技术，其方法是在活塞头部设置内冷油腔，油腔内填充部分机油，机油随着活塞的高速往复运动产生强烈振荡，从而带走活塞大部分的热量。目前，内冷油腔振荡冷却技术逐渐开始应用于现在高强化发动机中。然而，整个振荡冷却过程是一个复杂的多维、非定向、多相流动传热过程，理论分析和实验研究技术难度较大。近年来，随着计算机技术的迅速发展，很多研究人员采用数值分析的方法开展活塞振荡冷却技术的研究，取得了一定的成果。文献[2]采用数值分析的方法研究了封闭空腔中振荡传热与加速度、机油填充率的关系；……