【摘 要】
：
流固耦合(FSI,Fluid-Structure Interaction)是目前国内外很多工程领域和科学研究的热点和难点之一.本文系统地介绍FSI的分类、研究现状和解决实际问题的工程意义,特别对涉及弱耦合方法的诸多内容进行了理论上的探讨.本文以内燃机排气歧管为研究对象,介绍基于流固耦合技术的内燃机瞬态传热的研究过程,并指出采用该技术对解决一般热流体-热应力问题具有普遍的指导意义.
【机 构】
：
江苏大学汽车与交通工程学院,江苏镇江212013
【出 处】
：
中国内燃机学会2009年学术年会暨中小功率柴油机分会、基础件分会联合学术年会
论文部分内容阅读
流固耦合(FSI,Fluid-Structure Interaction)是目前国内外很多工程领域和科学研究的热点和难点之一.本文系统地介绍FSI的分类、研究现状和解决实际问题的工程意义,特别对涉及弱耦合方法的诸多内容进行了理论上的探讨.本文以内燃机排气歧管为研究对象,介绍基于流固耦合技术的内燃机瞬态传热的研究过程,并指出采用该技术对解决一般热流体-热应力问题具有普遍的指导意义.
其他文献
本文对某4气门汽油机进气道、进气歧管及二者的耦合系统进行了稳流试验,同时利用STAR - CCM+软件对稳流试验条件下的进气道、进气歧管及耦合系统内的气流运动进行了三维流体动力学数值模拟,模拟计算得出的进气道流量系数、进气歧管的最大不均匀度均与试验结果吻合较好.通过数值模拟可以比较准确而直观地了解进气歧管、进气道和缸内流场,为模型优化和改进工作提供依据.
针对实际应用中的某款直列四缸GDI发动机,运用流体动力学软件STAR - CD及动网格划分模块ES- ICE,对其进行缸内湍流流动的瞬态数值模拟.分析其压缩行程各个时刻的速度矢量场,并和在同条件试验下通过PIV粒子成像测速仪获得的速度矢量场进行对比分析.研究结果表明,通过对模拟仿真过程中各参数进行调节,得到的仿真结果可以较准确地反映出实际过程,为喷雾及燃烧模拟及发动机性能预测提供依据.
在不同工况下对冷却水套水流入口流量以及特征点的温度、压力进行了测试与分析.建立了冷却水套三维模型,对冷却水腔的流动均匀性、整机压力损失、冷却液流速以及换热系数进行了分析.研究结果表明:强化后机型冷却水套中的流速和换热系数均能满足冷却要求,但气缸体冷却水套各缸的流速不均匀,在进排气侧不同程度地出现了旋涡,四缸附近的流速相对于其他各缸小；进入气缸盖冷却水套的流量不均匀；优化后的冷却水套结构,改善了流动
阐述了热管的结构及其工作原理,设计了一个热管中冷器,用于冷却高温增压空气.在风洞试验台上对热管中冷器进行了试验研究,分析了不同冷侧空气流速、冷热侧空气进口温差、冷凝段长度对散热量的影响以及冷侧空气出口温度场分析,试验结果表明,热管中冷器具有良好的散热性能,可以减轻传统中冷器的热负荷,为优化前端冷却模块提供了更大空间.为热管中冷器进一步理论研究和工程应用提供参考.
在对目前包括增压中冷器,水箱散热器,液压油冷器等在内的各种车用换热器内外侧翅片和管道性能实验的基础上,并在建立车用各种流体工作介质在各种翅片和管道内流动的传热和阻力性能的实验关联式的基础上,利用集中参数法和分布参数法分别建立车用换热器性能计算的仿真平台；通过建立车辆发动机舱进风口、机舱系统阻力以及风扇模型,实现车辆换热器仿真平台与车辆冷却系统仿真平台的耦合,进而与车辆热管理仿真平台的耦合基础上,利
对于二冲程汽油机,一方面要求有足够大的功率,另一方面还要满足EPA (Environmental Protection Agency)排放法规,这往往是相互矛盾的,就要求寻求一个最佳平衡点.本文采用流体动力学模型对二冲程汽油机扫气过程进行三维瞬态数值模拟,讨论气缸内主要结构参数对扫气过程的影响,分析发现,扫气口开启角度、排气口开启角度和扫气口圆周角对充量系数影响较大,随着这3个量的增加,充量系数下
本文采用数值方法,对采用不同非均布叶片布置方案的离心压气机气动性能进行了分析,研究了叶片布置对压气机性能的影响,在此基础上,对压气机内部非定常流动进行了数值模拟,结合FFT方法对压气机无叶扩压器典型位置的压力脉动进行了频域特性分析,研究了不同叶片布置方案对无叶扩压器内的频谱与气动噪声的影响.结果表明,采用合理的叶片非均布式布置方案,可以在保持压气机性能不发生变化的情况下,有效地降低离心压气机内部的
本文对变工况条件下涡轮增压器离心压气机内部流动进行了数值分析,研究了叶轮进口气流攻角随流量沿叶展方向变化规律,在此基础上引入了微分式可调进口导叶的概念.比较了不同攻角条件下二维常规导叶和微分式导叶的损失特性.研究结果表明,离心压气机叶轮进口气流攻角沿叶高方向发生较大变化,采用常规可调导叶无法达到理想的攻角匹配控制效果；在±8°攻角范围内,二维常规导叶和微分式导叶的损失差别不大,表明微分式导叶具有应
本文采用多相流的混合运算对燃气系统混合器做CFD计算,分析比较了3种结构的混合器在流体流通性和燃气混合均匀性的优劣,为混合器的设计选型提供参考.计算表明:利用CFD软件做流体的混合运算,能够较好的模拟混合器内部多种流体的混合和流动过程,比较各种方案优劣,指导设计工作.
本文从分析增压中冷型柴油机标定点整机热平衡时各部分散热量比例构成,并论述了水箱中冷器的设计计算要点;指出了配套过程中,柴油机水温不正常的主要原因是水箱中冷器设计不良和配套不当引起,只有控制好水箱中冷器设计、配套这个源头,加强配套确认,才能从根本上解决柴油机选配水箱中冷器在全球不同地区使用下冷却系统水温不正常的问题,特别是在东南亚、中东高温地区.