熊思琴

摘要： 利用AVL-FIRE对483Z型柴油机水套冷却情况进行流体力学仿真分析，发现水套流场分析发现冷却水流量分配不均匀缸体存在流动死区，缸盖温度梯度大，部分水套腔体存在过冷沸腾。现设计一种混合式冷水水套，仿真结果表明：改进后缸体水套内的流动死区基本消除，半切向进水使得其中缸垫分水孔内液体流速增加，新增的分水孔及其部分尺寸的变化增加了液体绕行缸體流动能力，缸盖水套内过冷沸腾程度增加，水套的整体冷却能力显著增强。

Abstract： The water jacket cooling of 483Z diesel engine was simulated by USING AVL-Fire. The results of the water jacket flow field analysis showed that there was a flow dead zone in the cylinder with uneven cooling water flow distribution， a large temperature gradient in the cylinder head， and a part of the water jacket chamber had a supercooled boiling. A hybrid cold water jacket is designed. The simulation results show that： Improved flow dead zone within the cylinder block water jacket basically eliminated， half a tangential inlet water makes the liquid in the cylinder gasket points hole velocity increases， the addition of the dimension of hole and its parts increased the ability of fluid flow around cylinder， cylinder head water jacket in subcooled boiling degree increasing， the whole will markedly enhance its capability of the cooling water jacket.

关键词： 冷却水套设计;分水孔;过冷沸腾

Key words： cooling water jacket design;points hole;subcooled boiling

中图分类号：U262.11                                      文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）21-0014-02

0  引言

近年来随着柴油机强化程度的增加，其缸盖火力面除了直接与高温燃气接触外，还随着燃烧室内温度的瞬态变化承受着交变热负荷[1]。研究表明[2]，水冷式发动机缸盖水套存在多种传热方式，缸盖鼻梁区与其他位置间温度梯度较大形成较大的热流量，该区域更易于会出现过冷沸腾换热，传热以沸腾传热为主，而在壁面温度温差较小，热流量减弱，传热方式以对流为主。本文着眼于考虑多缸柴油发动机在最大输出扭矩转速范围内缸盖和缸体的合理冷却，根据水套内冷却液流动规律，在温度允许上下限之间，设计一种多缸发动机混合式冷水水套。

1  柴油机冷却水套模型

原冷却水套模型（如图1所示）出水口在两侧，在原有水套模型基础上改进水套入口为半切向进水方式（如图2所示），另新增三个缸间小分水孔，2、3缸排气侧水孔尺寸减小、1、4缸进气侧水孔尺寸减小，出水口在2、3缸处。……