高功率密度柴油机共轭传热基础问题研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 插图目录 | 第12-18页 |
| 表格目录 | 第18-20页 |
| 主要符号表 | 第20-22页 |
| 1 绪论 | 第22-38页 |
| 1.1 课题研究背景与意义 | 第22-25页 |
| 1.2 内燃机流动传热基础问题研究进展 | 第25-33页 |
| 1.2.1 内燃机流动与传热试验研究进展 | 第25-27页 |
| 1.2.2 非线性热传导问题研究进展 | 第27-30页 |
| 1.2.3 内燃机缸内传热模型研究进展 | 第30-33页 |
| 1.3 内燃机共轭传热数值计算方法研究综述 | 第33-36页 |
| 1.4 本文研究目标及主要研究内容 | 第36-38页 |
| 2 缸内工质循环的数值计算方法研究 | 第38-64页 |
| 2.1 基于热力学模型的数值计算方法 | 第38-44页 |
| 2.1.1 热力学模型的基本微分方程 | 第38-39页 |
| 2.1.2 各微分量的计算模型 | 第39-41页 |
| 2.1.3 零维燃烧模型 | 第41-42页 |
| 2.1.4 质循环的热力过程分析 | 第42-44页 |
| 2.2 基于多维湍流燃烧模型的数值计算方法 | 第44-57页 |
| 2.2.1 缸内多组分系统的化学分析 | 第44-48页 |
| 2.2.2 缸内反应流的守恒方程 | 第48-52页 |
| 2.2.3 湍流燃烧模型 | 第52-57页 |
| 2.3 试验机型的数值计算结果分析 | 第57-62页 |
| 2.3.1 模型边界条件 | 第57-59页 |
| 2.3.2 零维模型的计算结果 | 第59-60页 |
| 2.3.3 多维模型的计算结果 | 第60-62页 |
| 2.4 本章小结 | 第62-64页 |
| 3 缸内瞬态传热模型研究 | 第64-86页 |
| 3.1 缸内传热的半经验模型 | 第64-66页 |
| 3.1.1 守恒方程的量纲分析 | 第64-65页 |
| 3.1.2 常用半经验公式比较 | 第65-66页 |
| 3.2 常用半经验模型的应用计算对比 | 第66-71页 |
| 3.2.1 典型机型的选择 | 第66-67页 |
| 3.2.2 典型机型缸盖火力面温度场测试 | 第67-68页 |
| 3.2.3 典型机型的计算结果 | 第68-71页 |
| 3.3 换热系数的多影响因素分析 | 第71-76页 |
| 3.3.1 燃烧室结构对换热系数的影响 | 第72页 |
| 3.3.2 气体温度和压力对换热系数的影响 | 第72-73页 |
| 3.3.3 气体速度对换热系数的影响 | 第73页 |
| 3.3.4 分布函数的经验公式法 | 第73-75页 |
| 3.3.5 多维模型中的壁面函数法 | 第75-76页 |
| 3.4 高功率密度柴油机缸内传热边界研究 | 第76-84页 |
| 3.4.1 Woschni公式的修正策略及结果 | 第76-78页 |
| 3.4.2 空间分布函数的修正策略及结果 | 第78-80页 |
| 3.4.3 试验机型的稳态温度场计算结果分析 | 第80-84页 |
| 3.5 本章小结 | 第84-86页 |
| 4 传热本构方程的非线性分析及应用 | 第86-104页 |
| 4.1 不同温度下材料热物性测试与收集 | 第86-89页 |
| 4.1.1 测试方法及测试设备 | 第86-87页 |
| 4.1.2 测试结果分析 | 第87-88页 |
| 4.1.3 材料物性参数的收集 | 第88-89页 |
| 4.2 传热本构方程的非线性分析 | 第89-99页 |
| 4.2.1 线性瞬态导热微分方程的精确解 | 第89-91页 |
| 4.2.2 非线性瞬态导热微分方程的精确解 | 第91-94页 |
| 4.2.3 平板模型瞬态导热问题的数值分析 | 第94-97页 |
| 4.2.4 感应加热平板的试验验证 | 第97-99页 |
| 4.3 非线性传热本构方程在活塞热分析中的应用 | 第99-103页 |
| 4.3.1 活塞模型瞬态导热问题的数值分析 | 第99-100页 |
| 4.3.2 活塞热冲击试验研究 | 第100-101页 |
| 4.3.3 瞬态温度场计算结果对比分析 | 第101-102页 |
| 4.3.4 稳态温度场计算结果对比分析 | 第102-103页 |
| 4.4 本章小结 | 第103-104页 |
| 5 整机共轭传热数值计算与试验验证 | 第104-124页 |
| 5.1 整机共轭传热数值计算方法 | 第104-110页 |
| 5.1.1 共轭传热的控制方程组 | 第104-106页 |
| 5.1.2 材料属性及边界条件 | 第106-107页 |
| 5.1.3 整机几何模型与网格划分 | 第107-108页 |
| 5.1.4 控制方程的离散化和数值求解流程 | 第108-110页 |
| 5.2 试验机型共轭传热计算结果分析 | 第110-115页 |
| 5.2.1 整机瞬态温度场计算结果分析 | 第110-113页 |
| 5.2.3 冷却液流场计算结果分析 | 第113-115页 |
| 5.3 整机共轭传热模型的试验验证 | 第115-123页 |
| 5.3.1 燃烧室组件温度测点布置 | 第115-117页 |
| 5.3.2 热电偶标定 | 第117-119页 |
| 5.3.3 试验机型运行工况 | 第119-120页 |
| 5.3.4 测试结果分析 | 第120-122页 |
| 5.3.5 仿真结果与测试结果对比分析 | 第122-123页 |
| 5.4 本章小结 | 第123-124页 |
| 6 燃烧室组件热状态影响因素耦合分析 | 第124-134页 |
| 6.1 缸盖热状态影响因素分析 | 第124-131页 |
| 6.1.1 冷却液流量的影响规律 | 第124-126页 |
| 6.1.2 材料热物性的影响规律 | 第126-129页 |
| 6.1.3 水腔结构的影响规律 | 第129-131页 |
| 6.2 活塞热状态影响因素分析 | 第131-133页 |
| 6.3 本章小结 | 第133-134页 |
| 7 全文工作总结及展望 | 第134-138页 |
| 7.1 工作总结 | 第134-135页 |
| 7.2 创新点 | 第135页 |
| 7.3 后续研究展望 | 第135-138页 |
| 参考文献 | 第138-146页 |
| 致谢 | 第146-148页 |
| 作者简历 | 第148-150页 |
| 附录 | 第150-154页 |
