發(fā)動機冷卻液流動與傳熱的數(shù)值模擬

李寶童　洪　軍　孫　靜　徐海波　邱志惠　潘世翼

摘要：為了提高發(fā)動機的冷卻效率、降低高溫零件的熱負荷、實現(xiàn)整機的熱量合理分配與利用，針對冷卻水套優(yōu)化設(shè)計中存在的冷卻液三維流動與傳熱問題，以直列4缸發(fā)動機為研究對象，利用流固耦合的方法確定冷卻水套壁面的傳熱邊界條件，采用計算流體動力學(xué)軟件AVL－FIRE對發(fā)動機冷卻系統(tǒng)進行三維數(shù)值模擬，并對冷卻水套內(nèi)冷卻液的流場分布、溫度分布、壁面換熱系數(shù)、各缸冷卻均勻性和壓力損失進行了分析．在此基礎(chǔ)上，為了實現(xiàn)發(fā)動機冷卻水套三維流場形態(tài)的可視化，構(gòu)建了與實際冷卻水套三維尺寸成1：1的水套試驗件模型，結(jié)合其結(jié)構(gòu)特點討論了試驗件的制備方案，并對模擬工況下試驗件的強度與管路系統(tǒng)的壓力損失進行了驗證計算，從而進一步為冷卻水套的優(yōu)化設(shè)計提供了理論與試驗依據(jù)。