振荡冷却活塞温度场及热机耦合分析

摘要：

为分析内冷油腔对活塞的降温效果,对振荡冷却活塞在热负荷、机械负荷及热机耦合作用下的温度场及应力应变分布规律进行研究.采用 VOF(volume of fluid)多相流模型、动网格技术等对活塞内冷油腔内机油的振荡传热过程进行 Fluent 数值模拟,得到内冷油腔各壁面换热系数;将结果映射到活塞固体表面,对活塞分别加载热负荷、机械负荷以及热机耦合作用,对比分析活塞在内冷油腔冷却前后的温度场变化,得到其热应力、机械应力以及耦合应力的变化规律.结果表明,采用内冷油腔进行冷却后,活塞各区域温度均有不同程度下降,其中活塞最高温度下降 7.5%;活塞受热机耦合作用下的最大应力小于两者单独作用的结果之和;进行油腔振荡冷却后,活塞的热应力和耦合应力也有不同程度降低.所得到的活塞在内冷油腔冷却前后的应力分布规律,可为活塞内冷油腔的优化设计提供理论参考.

关键词：内燃机工程、振荡冷却活塞、内冷油腔、热应力、机械应力、耦合应力

所属期刊栏目：44

分类号：TK422(内燃机)

资助基金：河北省自然科学基金;河北省自然科学基金

在线出版日期：2023-07-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：237-245