1、 上海交通大学博士后学位论文发动机耦合数值分析姓名:杨万里申请学位级别:博士后专业:动力工程及工程热物理指导教师:邓康耀;朱航20071220 ,上海交通人学博士后研究丁作报告 上海交通大学博士后研究工作报告发动机将燃料燃烧释放出的热能转化为驱动热机的机械能。自史,在这期间,发动机经过不断的改进和发展,已经成为了热效率最高、功率密度大、工作可靠、集成了现代高科技的产品。虽然发动机排气中的有害物质以及噪声会严重污染环境,并危及人类的身体健康,但是,到目前为止,发动机仍然一直是最重要的动力源。因此,发动机的研究是一个关系到人类资源可持续性利用、环境保护以及健康生存的重要课题。提高燃油经济性、降低排
2、放和噪声以及降低发动机设计制造成本是发动机研究领域中最具挑战性的研究内容,但是,不管是发动机结构分析领域还是性能分析领域,都与发动机传热及热负荷、机械负荷存在重要的关系,特别是发动机燃烧室零件的传热以及热负荷,是发动机开发成败的关键之一。发动机耦合数值分析在发动机研发中具有极其重要的地位:首先,发动机零部件的温度场、变形及密封影响到燃烧室零件的热强度以及发动机的润滑和磨损。燃烧室零件温度过高,将发生燃烧室零件的烧蚀、高温蠕变、高温腐蚀、材料硬度和强度的急剧下降、润滑油膜的破坏甚至结胶,磨损的加剧等问题,从而导致发动机丧失工作能力;在零件温度梯度过大的地方,热负荷所产生的热应力同机械应力叠加,是
3、导致燃烧室零件失效的重要原因;系统燃气侧表面承受剧烈的热冲击,在燃气侧表面温度变化剧烈的区域,产生明显高于静态热应力的动态热应力蜃季蔡扔,该应力的尖峰值巨大,远远超出上海交通大学博士后研究工作报告机绝热方案,分析中将热力学循环程序悸橇似辶魉俸屯牧髑慷鹊与燃烧室零件固体传热程序直接耦合起来研究了发动机在几种绝热方案和绝热材料下,发动机性能以及零件系统的温度场分布。在燃烧室零件系统中考虑到了活塞组、润滑油膜、气缸套以及气缸盖,通过热阻网络模型建立起了活塞组一润滑油膜一气缸套气缸盖二维循环瞬态传热分析模型,分析结果表明了发动机传热全仿真上海交通大学博士后研究工作报告之间的摩擦热逼冢琖上海交通大学博士
4、后研究工作报告发动机耦合分析的技术难点选题的目的上海交通大学博士后研究工作报告上海交通大学博士后研究工作报告其中,考定义参数平面,4咏诘恽簟!谥鹘哟嫔系陌械悖琕和何9鉖的平面切向量。一一劢话蛔砸坏愎并得到两个滑移分量:上海交通大学博士后研究工作报告元中心至壁面的法向距离。式中,成为冷却液密度。一般假设零件为常物性并无内热上海交通大学博十后研究工作报告点和愕奈露龋簁为间隙热传导系数,可以表达成函数:上海交通大学博十后研究作报告简化共轨 图。上海交通大学博士后研究工作报告上海交通大学博士后研究工作报告表整机各部分材料参数列表!甇 一曲么,一图缸垫的有限元模型及其压缩特性曲线上海变通大学博士后研究工
5、作报告活塞组与气缸套之间的运动关系如图尽癐:式一对时间求导,并进行整理,得到活塞组下行的线速度:上海交通大学博士后研究工作报告一一旦三尘掣氅 距离,取7桓龀宄蹋梢圆豢悸亲K偎媸奔涞谋浠虼耍上海交通大学博士后研究工作报告界条件:冷却油雾的冷却;与区域活塞组接触面单元通过润滑油膜的传热;厅 琁;贰胍逅家易蓓呐另陌优忍 , 桑琘瑉玩】的行程,等效平均环境温度为: 琘鲰】一狪的刚度矩阵系数为,单元平衡方程右端等效载荷项为:上海交通大学博士厉研究工作报告丽圈 嘲鼍 一臆曩瞳曩阻 一翦掌。一。肜海喝崭摺啊 : 二上海交通大学博士后研究【作报告上海交通大学博士后研究工作报告图M鼵计算得到的排气歧管的外边界条件。图排气歧管外表面对流换热系数分布上海交通大学搏十后研究工作报告表籰整机部件之间的连接关系缸盖螺纹 缸体挚片垫片框架缸套采用 来避免模型的整体位移,在缸体活起