发动机冷却水套热设计优化与强度分析
| 中文摘要 | 第3-4页 |
| 英文摘要 | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 本文研究的背景和意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外研究进展 | 第10-14页 |
| 1.2.1 国外研究进展 | 第10-11页 |
| 1.2.2 国内研究进展 | 第11-14页 |
| 1.3 本文研究内容与技术路线 | 第14-15页 |
| 1.3.1 本文研究内容 | 第14页 |
| 1.3.2 技术路线 | 第14-15页 |
| 2 发动机冷却系统一维分析 | 第15-23页 |
| 2.1 一维分析的意义 | 第15页 |
| 2.2 发动机冷却系统简介 | 第15-17页 |
| 2.3 冷却系统一维分析模型的简化与建模 | 第17-20页 |
| 2.3.1 发动机水套模型的简化 | 第17-18页 |
| 2.3.2 水泵的建模 | 第18页 |
| 2.3.3 储液壶(膨胀箱)的简化与建模 | 第18-19页 |
| 2.3.4 其他功能部件的简化与建模 | 第19页 |
| 2.3.5 管路的简化 | 第19页 |
| 2.3.6 散热器模块的建立 | 第19页 |
| 2.3.7 冷却系统一维流动分析模型示意图 | 第19-20页 |
| 2.4 计算初始条件 | 第20-21页 |
| 2.5 计算结果分析 | 第21-22页 |
| 2.6 本章小结 | 第22-23页 |
| 3 水套流场分析与改进 | 第23-41页 |
| 3.1 计算流体力学(CFD)概述 | 第23-26页 |
| 3.1.1 流体动力学基本控制方程 | 第24-25页 |
| 3.1.2 湍流方程模型 | 第25-26页 |
| 3.2 水套网格模型的建立 | 第26-28页 |
| 3.3 水套面网格生成 | 第28-29页 |
| 3.3.1 缸体水套面网格划分 | 第28页 |
| 3.3.2 缸盖水套面网格划分 | 第28-29页 |
| 3.4 水套体网格生成 | 第29-30页 |
| 3.5 水套进出口边界条件设置 | 第30页 |
| 3.6 水套流场计算模型设置 | 第30-31页 |
| 3.7 缸盖水套流场计算结果分析 | 第31-35页 |
| 3.7.1 缸盖下层冷却液流速分布 | 第31-32页 |
| 3.7.2 缸盖上层冷却液流速分布 | 第32-33页 |
| 3.7.3 缸盖水套冷却液流量统计 | 第33-34页 |
| 3.7.4 缸盖优化意见与结果 | 第34-35页 |
| 3.8 缸体水套流场计算结果 | 第35-38页 |
| 3.8.1 缸体冷却液流速分布 | 第35-36页 |
| 3.8.2 缸体水套冷却流量统计 | 第36页 |
| 3.8.3 缸体水套优化意见与结果 | 第36-38页 |
| 3.9 水套流场计算结果(改进后) | 第38-40页 |
| 3.10 本章小结 | 第40-41页 |
| 4 机体温度场分析与改进 | 第41-49页 |
| 4.1 固体域网格建模 | 第41-43页 |
| 4.2 热边界条件的确定 | 第43-45页 |
| 4.3 温度场计算结果 | 第45-47页 |
| 4.3.1 缸盖温度场计算结果 | 第45页 |
| 4.3.2 缸体温度场计算结果 | 第45-46页 |
| 4.3.3 缸套温度场计算结果 | 第46-47页 |
| 4.4 温度场计算结果导出 | 第47页 |
| 4.5 本章小结 | 第47-49页 |
| 5 机体强度分析与疲劳校核 | 第49-61页 |
| 5.1 热-机耦合分析模型的建立 | 第49页 |
| 5.2 边界条件及物性参数设置 | 第49-52页 |
| 5.2.1 接触关系与约束设置 | 第50页 |
| 5.2.2 螺栓预紧力载荷 | 第50-51页 |
| 5.2.3 热负荷施加方法 | 第51页 |
| 5.2.4 燃气爆压压力载荷 | 第51-52页 |
| 5.3 强度分析计算结果 | 第52-54页 |
| 5.3.1 缸盖应力分布云图与对比 | 第52-53页 |
| 5.3.2 缸体应力分布云图与对比 | 第53-54页 |
| 5.4 发动机机体的疲劳安全系数分析 | 第54-60页 |
| 5.4.1 疲劳寿命理论与安全系数 | 第55-56页 |
| 5.4.2 缸盖疲劳安全系数计算结果 | 第56-59页 |
| 5.4.3 缸体疲劳安全系数计算结果 | 第59-60页 |
| 5.5 本章小结 | 第60-61页 |
| 6 发动机水套设计改进方案 | 第61-75页 |
| 6.1 改进方案一(Case1) | 第61-66页 |
| 6.1.1 Case1缸体流场计算结果分析 | 第62-63页 |
| 6.1.2 Case1缸盖流场计算结果分析 | 第63-65页 |
| 6.1.3 Case1流场计算结果小结及优化方案 | 第65-66页 |
| 6.2 改进方案二(Case2) | 第66-70页 |
| 6.2.1 Case2缸盖水套流场计算结果 | 第67-69页 |
| 6.2.2 Case2缸体水套流场计算结果 | 第69-70页 |
| 6.3 Case2温度场计算 | 第70-74页 |
| 6.3.1 固体域计算模型 | 第70-71页 |
| 6.3.2 温度场计算结果 | 第71-72页 |
| 6.3.3 疲劳安全系数校核结果 | 第72-74页 |
| 6.4 本章小结 | 第74-75页 |
| 7 全文总结 | 第75-77页 |
| 7.1 全文总结及结论 | 第75-76页 |
| 7.2 存在问题与工作展望 | 第76-77页 |
| 致谢 | 第77-79页 |
| 参考文献 | 第79-81页 |
