氣缸蓋中兩相流沸騰換熱熱機耦合仿真分析

何聯格 左正興 向建華

摘要：基于汽液兩相流沸騰換熱的基本理論和計算方法，對某柴油機氣缸蓋與冷卻水腔組成的流固耦合傳熱系統進行了整場求解，得到了氣缸蓋的溫度場分布，并通過與氣缸蓋溫度場試驗結果對比分析，證明了計算模型的有效性。將溫度場結果施加于氣缸蓋、螺栓、機體所組成的熱機耦合系統中，對氣缸蓋進行了結構強度計算，得到了氣缸蓋火力面熱機耦合應力分布。采用試驗設計方法，將冷卻水進口溫度和速度作為輸入參數，對火力面應力較大區域的最大等效應力進行了響應分析，結果表明：考慮汽液兩相流的沸騰換熱可以有效降低氣缸蓋火力面的最大熱機耦合應力；火力面的最大應力出現在噴油器座孔周圍；冷卻水進口溫度對火力面應力較大區域的最大等效應力的影響不可忽略。