吴华杰 谷 芳 赵 咏

（1-天津大学内燃机研究所 天津 300072 2-天津市天大银泰科技有限公司）

引言

发动机的传热过程研究是发动机研究的重要领域。发动机热效率高的同时，其零件承受的温度高，冷却带走的热量少，热损失少，但同时零件的热负荷就高；当零件的热负荷超过零件所能承受的限度时，零件的热疲劳强度将会下降，并产生裂纹、烧熔等现象，导致发动机不能可靠地工作，使用寿命被减损[1-2]。因此，发动机性能越是强化，热负荷对发动机工作的可靠性影响越是增大。为兼顾发动机高效能和工作可靠性两方面的要求，必须保持适宜的冷却温度。优化冷却系统设计至关重要。

在发动机零部件中，气缸盖承受着极高的热负荷，对气缸盖传热进行的课题研究一直在继续[3-5]。其中，最关键的就是合理设计气缸盖冷却水系统结构，以使气缸盖冷却水的流量分布、流动速度及压力损失分布等因素最小化影响发动机的能耗与正常运行。

在设计阶段，为考察概念模型的可靠性，最直接的方法就是进行可视化的流场试验[6]。本文即针对某复杂缸盖冷却水流道，采用模块化设计理念，建立了用于LDA 可视化试验的数字模型；并在该数字模型的基础上，采用传统机加工方式制作试验模型；使得可视化的流场试验操作便利，密封性良好，为类似复杂流道的可视化试验装置的搭建提供了研究思路和技术路线。

1 气缸盖冷却水流道组成及三维数字模型的简化设计

气缸盖冷却水流道由气缸盖、气缸体和缸套包围而成。……