通过使用耦合换热模型模拟通过柴油机活塞的热损失 和研究热障涂层对换热损失的影响规律

• 作者: A.Ickes J.Kiedaisch M.Rajkumar P.Kundu R.Scarcelli S.Som Y.Wang 闫红梅
• 来源期刊: 汽车与新动力
• 关键词: 耦合换热模型 热障涂层 计算机流体动力学 柴油机热损失
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 所属期刊栏目: 试验研究
• 页码范围: 58-65
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2096-4870.2018.04.011

摘要

壁面边界产生的热损失对内燃机的整体性能和效率起主要作用.通常恒温壁边界条件用于典型的发动机模拟开发[1-3].由于涉及到发动机燃烧的复杂性,这些边界条件不能从试验中精确估计.因此,在发动机模拟中,这些边界条件引起了很多的不确定性和不定参数.在非稳态发动机计算流体动力学(C FD)模拟中通过实体壁的热传递过程建模,开发出更高精度的发动机模型.这些发动机模型可用于研究热损失对发动机效率的影响,并用于研究减少热损失的新设计方法.利用单缸柴油机与连接到流体域的固体活塞一起建模,通过耦合热传递(CHT)建模技术,模拟Navistar柴油机的完整循环热损失,然后根据嵌入在活塞表面内的热电偶的试验数据验证该C FD模型.来自模型的总体预测与试验观察紧密地匹配.经过验证的发动机模型被进一步用于探索热障涂层(T BC)应用于活塞燃烧室上的优点.T BC涂层产生的效果在热传递模型建模中被设定为热阻.全周期3D发动机模拟提供了对热损失的定量分析,从而提高了使用TBC涂层的计算效率,为往复式发动机的CHT建模建立了可靠的框架.