适用于变海拔条件的柴油机缸内传热模型研究

摘要

为探究适用于变海拔条件的柴油机缸内传热模型，首先分析缸内传热基础理论，找到适合于研究机型的经典基础传热模型，分析海拔变化对基础模型参数的影响效果，根据合理的修正策略结合单缸机高原模拟试验结果对模型进行修正。最后在不同转速的各海拔工况下，通过仿真计算对比试验数据的方法验证模型合理性，证明本课题的模型适用于变海拔的工作要求。
　　本文主要研究内容和结论如下：
　　（1）理论上确定基础模型：分析各经典柴油机缸内传热模型，根据理论基础及适用性等选择适合本课题的传热模型作为核心基础模型，最终选择Woschni公式。
　　（2）确定模型修正思路：细致分析基础传热模型各参数的影响因素以及海拔变化对于模型的主要影响，进而确定修正Woschni公式的温度指数项m，寻找该项参数受海拔变化的影响规律；
　　（3）通过合理的修正策略修正模型：首先标定各工况的模型参数，通过GT-Power软件建模计算缸内工作过程，通过Fluent软件对气缸盖进行热状态计算，通过对比缸内的实测数据以及缸盖的温度场结果对模型的具体数值进行标定；
　　（4）找到海拔变化对模型参数影响的函数关系：最后通过数学方法总结模型规律，初步获得适用于变海拔的缸内传热模型；
　　（5）修正模型的变海拔适应性验证：将修正的传热模型应用于各转速下的不同海拔工况，通过上述仿真手段对比试验结果进行验证，经过验证发现该模型对各项主要工作参数的误差小于10％，具备良好的变海拔适应性。

目录

声明

主要符号表

1 绪论

1.1 课题背景与意义

1.2 国内外研究进展

1.3 总结与分析

1.4 研究内容

2 柴油机缸内传热基础理论

2.1 主流传热模型分析

2.2 半经验模型的量纲分析

2.3 换热系数的多种影响因素分析

2.4 本文核心模型构建

3 柴油机缸内传热模型修正方法研究

3.1 模型修正策略

3.2 CFD理论分析基础

3.3 单缸机高原模拟试验数据获取

3.4 柴油机缸内工作过程仿真

3.5 柴油机零部件热状态仿真

3.6 仿真结果与试验结果对比

3.7 本章小结

4 柴油机全工况缸内传热模型建立

4.1 2200r/min转速下各海拔工况计算结果

4.2 1500r/min转速下各海拔工况计算结果

4.3 1200r/min转速下各海拔工况计算结果

4.4 各工况修正结果拟合

4.5 本章小结

5 修正传热模型的变海拔适应性验证研究

5.1 2200r/min转速下变海拔适应性验证

5.2 1500r/min转速下变海拔适应性验证

5.3 1200r/min转速下变海拔适应性验证

5.4 1900r/min转速下变海拔适应性验证

5.5 变海拔条件下模型适应性分析

5.6 本章小结

6 全文工作总结与展望

6.1 全文工作总结

6.2 展望

参考文献

致谢

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