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氨燃料低速机活塞环-缸套磨损特性
1
作者 胡嘉 杨建国 +2 位作者 范玉 余永华 谢良涛 《内燃机工程》 北大核心 2025年第5期147-156,共10页
基于船用低速机大环段活塞环–缸套摩擦磨损试验台,将氨水雾化并喷射至活塞环–缸套试件的摩擦区域以模拟氨燃料对其腐蚀,进行润滑油、润滑油+水和润滑油+氨水溶液润滑状态下的活塞环–缸套摩擦磨损的对比试验。通过测量活塞环–缸套摩... 基于船用低速机大环段活塞环–缸套摩擦磨损试验台,将氨水雾化并喷射至活塞环–缸套试件的摩擦区域以模拟氨燃料对其腐蚀,进行润滑油、润滑油+水和润滑油+氨水溶液润滑状态下的活塞环–缸套摩擦磨损的对比试验。通过测量活塞环–缸套摩擦力及摩擦系数、表面几何形貌特征等参数,并分析了氨对活塞环–缸套摩擦磨损性能的影响。基于磁阻法在线监测活塞环–缸套的磨损量,揭示了在氨燃料环境下船用低速机活塞环–缸套的腐蚀磨损行为机制。分析了润滑油、润滑油+水和润滑油+氨水溶液的黏度及pH值。试验结果表明,润滑油中掺入氨水会使得其黏度和pH值增加,影响其理化特性,使活塞环–缸套摩擦系数增加,并加剧其表面的涂层剥落和腐蚀,尤其是在长时段试验中,润滑油+氨水润滑状态下活塞环磨损量达到85.3μm,超过其最大许可磨损量(70μm)。 展开更多
关键词 船用氨燃料低速机 活塞环-缸套 摩擦磨损 试验研究
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试验边界条件对柴油机性能的影响研究 被引量：1
2
作者 刘典云 赵斌 +2 位作者 蒋沄非 李瑞 王贵龙 《内燃机与配件》 2025年第5期5-7,共3页
发动机在试验室条件下试验时通过控制额定工况下的试验边界条件保证发动机性能测试结果的准确性和可靠性,本文以一款柴油机为对象,通过试验研究100%、75%和50%的试验边界条件下发动机性能的变化规律,发现柴油机试验边界条件与发动机动... 发动机在试验室条件下试验时通过控制额定工况下的试验边界条件保证发动机性能测试结果的准确性和可靠性,本文以一款柴油机为对象,通过试验研究100%、75%和50%的试验边界条件下发动机性能的变化规律,发现柴油机试验边界条件与发动机动力性和经济性成负相关性,当试验边界条件要求降低时有利于发动机动力性和燃油经济性的提升,同时与尾气排放的CO和NOx成正相关性,在中小负荷时促进PN的生成,大负荷时抑制PN的生成。柴油发动机在实际运行过程中的边界条件将比试验室环境小,导致实际的动力性和油耗表现更为优秀,NOx排放则更高。 展开更多
关键词 试验边界条件 柴油机 性能 研究
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智能冷却系统优化对高强化柴油机热平衡的影响
3
作者 蔡文华 《内燃机与配件》 2025年第12期20-22,共3页
针对传统柴油机冷却系统温度控制精度低、热管理效率差的问题,本文设计基于多传感器信息融合的智能冷却系统。该系统采用电控水泵、电子节温器和智能风扇组成执行机构,建立了基于模糊PID的温度精确控制算法。通过CAN总线网络实现多源数... 针对传统柴油机冷却系统温度控制精度低、热管理效率差的问题,本文设计基于多传感器信息融合的智能冷却系统。该系统采用电控水泵、电子节温器和智能风扇组成执行机构,建立了基于模糊PID的温度精确控制算法。通过CAN总线网络实现多源数据采集与处理,系统可根据发动机工况自适应调节冷却液流量和温度。试验结果表明,优化后系统在额定工况下发动机有效热效率提升1.8%,冷却液带走热量减少2.3%,各部件温度分布更加均匀。 展开更多
关键词 智能冷却系统 高强化柴油机 热平衡
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柴油机活塞温度场试验研究及三维有限元分析 被引量：29
4
作者 叶晓明 闵作兴 +1 位作者 陈国华 罗马吉 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期46-48,共3页
用试验手段测取了CA6 110 /12 5Z型柴油机活塞特征点的温度值 .在此基础上 ,用三维有限元法计算其温度场 ,并对该活塞的工作状况作了分析 .计算结果显示 ,活塞特别是第一道环槽温度过高是导致柴油机长时间运转后出现活塞环胶结和活塞产... 用试验手段测取了CA6 110 /12 5Z型柴油机活塞特征点的温度值 .在此基础上 ,用三维有限元法计算其温度场 ,并对该活塞的工作状况作了分析 .计算结果显示 ,活塞特别是第一道环槽温度过高是导致柴油机长时间运转后出现活塞环胶结和活塞产生裂纹的原因 .计算还表明 ,三维有限元法能为内燃机零部件的设计改进提供很好的理论依据 . 展开更多
关键词 温度场 试验研究 三维有限元分析 柴油机 活塞 温度测量 燃烧室
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发动机冷却系统流固耦合稳态传热三维数值仿真 被引量：35
5
作者 李迎 俞小莉 +1 位作者 陈红岩 李孝禄 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期252-257,共6页
为解决发动机传热计算时冷却水与缸套、机体之间的流动与传热耦合边界问题,建立了发动机活塞组—缸套—冷却水—机体三维流固耦合系统,并利用有限元分析软件的流固耦合计算功能,把单个零件的传热外边界条件处理成内边界,使得传热仿真更... 为解决发动机传热计算时冷却水与缸套、机体之间的流动与传热耦合边界问题,建立了发动机活塞组—缸套—冷却水—机体三维流固耦合系统,并利用有限元分析软件的流固耦合计算功能,把单个零件的传热外边界条件处理成内边界,使得传热仿真更合理更简单。以某增压柴油机为例,用有限元分析软件ANSYS对建立的三维流固耦合模型进行了稳态传热数值仿真,得到了耦合系统的温度场和流场云图。与标定工况下活塞和缸套的温度场测量数据进行了对比分析,结果表明:仿真结果与实测数据吻合较好,误差控制在800/以内。由此说明应用流固耦合仿真方法可以较好地模拟发动机稳态传热。 展开更多
关键词 流固耦合 稳态传热 数值仿真 发动机
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发动机冷却水腔内沸腾传热的模拟研究 被引量：13
6
作者 董非 郭晨海 +2 位作者 范秦寅 蔡忆昔 姜树李 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期76-82,共7页
从单相流观点出发研究了两种计算过冷流动沸腾传热的思路:分区描述法和叠加计算法。提出了两个基于分区描述法的沸腾模型A和沸腾模型B;修正了基于叠加计算法的Chen沸腾模型和BDL沸腾模型中对流传热项的计算方法。利用这些沸腾模型进行... 从单相流观点出发研究了两种计算过冷流动沸腾传热的思路:分区描述法和叠加计算法。提出了两个基于分区描述法的沸腾模型A和沸腾模型B;修正了基于叠加计算法的Chen沸腾模型和BDL沸腾模型中对流传热项的计算方法。利用这些沸腾模型进行了缸盖鼻梁区冷却水腔沸腾传热的数值模拟,并与试验结果进行了对比分析。结果表明:采用分区描述法和叠加计算法进行发动机冷却水腔内过冷流动沸腾传热计算均是可行且有效的方法;采用沸腾模型A和修正的BDL模型的预测精度比另两个沸腾模型要高;提高流速和过冷度均能强化沸腾传热的能力,提高压力后则在更高的壁面温度下才出现沸腾传热。 展开更多
关键词 内燃机 沸腾模型 传热 冷却水腔
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流固耦合仿真技术在发动机稳态传热计算中的应用 被引量：25
7
作者 李迎 陈红岩 俞小莉 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期19-22,27,共5页
为解决发动机传热研究中冷却水与缸套、机体之间的流动与传热问题,将有限元软件中提供的流固耦合仿真技术应用到发动机稳态传热计算中。建立了发动机活塞组-缸套-冷却水-机体流固耦合传热模型,该模型既包括了固体与固体之间的接触传热,... 为解决发动机传热研究中冷却水与缸套、机体之间的流动与传热问题,将有限元软件中提供的流固耦合仿真技术应用到发动机稳态传热计算中。建立了发动机活塞组-缸套-冷却水-机体流固耦合传热模型,该模型既包括了固体与固体之间的接触传热,也包括了流体与固体之间的耦合传热。同时,零件之间的传热边界条件也变得既简单又合理。以某型号柴油机为例进行了有限元仿真计算,并与活塞和缸套的温度场测量数据进行了对比分析。结果表明:仿真结果与试验测量数据误差较小,应用流固耦合仿真方法可以较好的模拟发动机稳态传热状态。 展开更多
关键词 内燃机 流固耦合 数值仿真 发动机 稳态传热
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增压柴油机活塞内冷油道对热负荷影响的研究 被引量：7
8
作者 郑清平 张盼盼 +2 位作者 马春燕 刘佳鑫 白峰 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期44-49,共6页
针对某增压柴油机,使用有限元法研究了内冷油道对活塞温度分布、应力分布和变形分布的影响。为保证边界条件的合理性,通过计算流体力学(CFD)软件模拟计算得到内冷油道的边界条件。采用硬度塞法实测活塞若干点的温度值,验证了模拟计算结... 针对某增压柴油机,使用有限元法研究了内冷油道对活塞温度分布、应力分布和变形分布的影响。为保证边界条件的合理性,通过计算流体力学(CFD)软件模拟计算得到内冷油道的边界条件。采用硬度塞法实测活塞若干点的温度值,验证了模拟计算结果的合理性。有限元计算结果表明:在活塞上加开内冷油道可以使其顶部温度降低约43℃;合理的内冷油道位置可以有效降低局部的高温和应力,当活塞内冷油道位置轴向移动5mm时对活塞顶部温度影响最大,可使其温度变化幅度达10℃左右,最大应力值增加7~11MPa。内冷油道位置的改变主要影响各部分变形的大小,对其分布规律影响不大。 展开更多
关键词 内燃机 活塞 内冷油道 温度场 热应力 变形 有限元
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发动机冷却水套穴蚀机理分析与试验 被引量：7
9
作者 杜慧勇 周文瑾 +3 位作者 李民 刘建新 李鹏涛 徐斌 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期76-81,共6页
为研究柴油机冷却水套内空化现象的产生机理,该文使用计算流体力学(CFD)方法研究施加壁面振动的不同入口流速、不同流场温度时冷却水套内部流体的流动特性及空化特性,同时设计并搭建可施加壁面振动的可视化空化试验台,对计算结果进行了... 为研究柴油机冷却水套内空化现象的产生机理,该文使用计算流体力学(CFD)方法研究施加壁面振动的不同入口流速、不同流场温度时冷却水套内部流体的流动特性及空化特性,同时设计并搭建可施加壁面振动的可视化空化试验台,对计算结果进行了验证。研究结果表明:空化现象主要发生在圆弧壁最小间隙位置,并在下游区域发展壮大;冷却水入口流速的增加会使得空化现象略有加强,但并不明显;当冷却水温为50℃时,空化现象较强,当水温逐渐升高时,空化现象反而减弱;当圆弧壁面有振动时,空穴现象明显加强,并且其产生的空化效果明显强于冷却水温及入口流速等因素的变化所产生的空化波动。此研究的结果将有助于控制发动机冷却水套中空化现象的发生,并降低冷却水套穴蚀的发生风险。 展开更多
关键词 发动机 计算流体力学 试验 冷却水套 空化 穴蚀
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柴油/甲醇燃烧微粒热解化学反应参数研究 被引量：9
10
作者 赵洋 王忠 +1 位作者 李铭迪 李瑞娜 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期11-15,共5页
应用热重/差热同步分析仪,在氧气氛围下对柴油/甲醇(M0/5/15)燃烧微粒进行了热解过程试验,得到了微粒的失重曲线和燃烧速率曲线。根据试验数据分析了微粒的热解过程、着火温度和燃尽特性指数,并计算了微粒的热解动力学参数。结果表明,... 应用热重/差热同步分析仪,在氧气氛围下对柴油/甲醇(M0/5/15)燃烧微粒进行了热解过程试验,得到了微粒的失重曲线和燃烧速率曲线。根据试验数据分析了微粒的热解过程、着火温度和燃尽特性指数,并计算了微粒的热解动力学参数。结果表明,随着甲醇掺混比的增大,微粒中挥发组分的质量减少,第1温度区间的热解速率峰值减小,固定碳颗粒的质量增加,第2温度区间的热解速率峰值增大;微粒的反应活化能降低,热解性能增强;微粒的着火温度降低,燃烧特性指数和燃尽特性指数上升,微粒的燃烧效率提高。 展开更多
关键词 柴油 甲醇 微粒 热重分析 热解
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柴油机气缸内辐射传热模型研究历程与展望 被引量：7
11
作者 沈季胜 沈瑜铭 +2 位作者 陈红岩 严兆大 张镇顺 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期72-77,共6页
综述了国内外内燃机气缸内辐射理论研究的进展，阐述了目前研究的难点和关键问题，指出作为气缸内传热的一种重要途径，气缸内辐射传热的研究工作需要进一步深入和加强。
关键词 气缸 柴油机 辐射传热模型 进展 国内外
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基于热流固直接耦合法的柴油机冷却水腔结构优化分析 被引量：11
12
作者 董非 胡国梁 郭晨海 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期77-84,共8页
针对495ZLQ柴油机原冷却水腔结构存在机体水腔周向流动不善,缸盖水腔后部及底部存在低流速区的问题,提出了三套改进优化方案。采用热流固直接耦合法分别建立机体-缸盖-缸套-缸垫-冷却水腔的整机流-固耦合传热模型,利用自适应网格划分技... 针对495ZLQ柴油机原冷却水腔结构存在机体水腔周向流动不善,缸盖水腔后部及底部存在低流速区的问题,提出了三套改进优化方案。采用热流固直接耦合法分别建立机体-缸盖-缸套-缸垫-冷却水腔的整机流-固耦合传热模型,利用自适应网格划分技术进行网格划分,进行了不同柴油机工况下的数值模拟计算。研究结果表明:在不同工况下,方案3为最优方案;对于机体冷却水腔,采用双侧进水使得优化后的机体第一、第二缸排气侧冷却水流量比原机增大了约2.5倍,改善了机体水腔内冷却液的周向流动,降低了缸套内表面进排气侧的周向温差;对于缸盖,降低主喷孔高度及设计引流帽结构可以提高缸盖鼻梁区冷却液的流速,从而改善该处的热负荷状况。 展开更多
关键词 内燃机 柴油机 冷却水腔 热流固耦合 数值模拟 结构改进
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背景温度和密度对柴油喷雾特性影响灵敏度分析 被引量：5
13
作者 高浩卜 李向荣 +3 位作者 薛继业 白洪林 何旭 刘福水 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期1553-1559,共7页
为优化发动机缸内喷油时刻背景温度和密度,以改善喷雾特性、提高功率,通过高速摄影直拍和纹影技术,利用自编图像处理程序进行数据处理,引入灵敏度概念,研究了背景温度和密度对柴油喷雾特性影响灵敏性。试验发现:在背景温度304~770 K,密... 为优化发动机缸内喷油时刻背景温度和密度,以改善喷雾特性、提高功率,通过高速摄影直拍和纹影技术,利用自编图像处理程序进行数据处理,引入灵敏度概念,研究了背景温度和密度对柴油喷雾特性影响灵敏性。试验发现:在背景温度304~770 K,密度13~26 kg/m^3范围内,背景温度对气相体积百分比的灵敏度远大于密度对气相体积百分比的灵敏度,在770 K、26 kg/m^3时,大约是密度的10倍;而密度对喷雾平均空燃比的灵敏度略大于温度对喷雾平均空燃比的灵敏度,在770 K、26 kg/m^3时,大约是温度的1.18倍。将此规律应用于发动机某工况仿真计算,微调喷油初始时刻背景温度和密度(3.5%以内变动),功率可提高2.8%。 展开更多
关键词 柴油喷雾特性 背景温度 背景密度 纹影 定容装置 灵敏度分析
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基于时域统计平均预处理的RBF网络发动机气缸压力识别方法 被引量：5
14
作者 沈希忠 史习智 +1 位作者 杜海平 张亮 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期97-99,共3页
在柴油发动机气缸压力的识别过程中 ,针对缸盖振动信号的信噪比低且呈非平稳特性 ,影响神经网络对气缸压力识别的问题 ,提出了在径向基函数 ( RBF)网络训练前 ,对训练样本进行时域统计平均降噪预处理 ,再对实验样本进行识别 .结果表明 ... 在柴油发动机气缸压力的识别过程中 ,针对缸盖振动信号的信噪比低且呈非平稳特性 ,影响神经网络对气缸压力识别的问题 ,提出了在径向基函数 ( RBF)网络训练前 ,对训练样本进行时域统计平均降噪预处理 ,再对实验样本进行识别 .结果表明 ,时域统计平均有效提高了训练样本的信噪比 ,RBF网络经训练后 ,对柴油发动机气缸压力的识别具有计算速度快。 展开更多
关键词 柴油发动机 气缸压力 压力识别 RBF网络 径向基函数网络 时域统计平均 降噪预处理 信噪比
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环境温度和压力对坦克柴油机冷却空气影响的CFD仿真研究 被引量：6
15
作者 毕小平 王普凯 +1 位作者 刘西侠 许翔 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期43-46,共4页
为了掌握不同环境温度、压力下坦克柴油机冷却空气的流动与传热性能,将计算流体力学应用于坦克柴油机冷却空气的仿真。在仿真值与试验值对比结果符合较好的前提下,对不同环境温度、压力对冷却空气流动与传热的影响进行了数值仿真,基于... 为了掌握不同环境温度、压力下坦克柴油机冷却空气的流动与传热性能,将计算流体力学应用于坦克柴油机冷却空气的仿真。在仿真值与试验值对比结果符合较好的前提下,对不同环境温度、压力对冷却空气流动与传热的影响进行了数值仿真,基于仿真结果,拟合得到了冷却空气平均温度随环境温度、压力变化的简便计算公式,适合于工程实用。 展开更多
关键词 内燃机 环境温度 环境压力 坦克柴油机 冷却空气 CFD仿真
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柴油机流固耦合系统稳态传热数值仿真 被引量：13
16
作者 陈红岩 李迎 俞小莉 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期56-60,共5页
建立活塞组缸套冷却水机体流固耦合传热系统,并利用有限元分析软件的流固耦合计算功能,把单个零件的传热外边界条件变成内边界,使得传热仿真更合理更简单。以某增压柴油机为例,用ANSYS软件对建立的三维流固耦合模型进行了稳态传热数值仿... 建立活塞组缸套冷却水机体流固耦合传热系统,并利用有限元分析软件的流固耦合计算功能,把单个零件的传热外边界条件变成内边界,使得传热仿真更合理更简单。以某增压柴油机为例,用ANSYS软件对建立的三维流固耦合模型进行了稳态传热数值仿真,得到了耦合系统的温度场和流场云图。活塞关键点温度的计算值和实验测量值对比表明用流固耦合方法模拟柴油机活塞组缸套冷却水机体之间的稳态传热是可行的,且仿真结果与实测数据吻合较好。 展开更多
关键词 柴油机 流固耦合 稳态传热 数值仿真
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柴油机流固耦合传热仿真研究 被引量：21
17
作者 陈红岩 李迎 李孝禄 《中国计量学院学报》 2006年第4期284-288,共5页
为解决发动机活塞组-缸套-冷却水-机体之间传热边界条件难以确定的问题,尤其是冷却水和缸套、机体之间的流固边界的温度和换热系数,将这几个部件作为一个耦合系统进行传热研究.该系统既包括了流体和固体之间的流动与传热的耦合,也包括... 为解决发动机活塞组-缸套-冷却水-机体之间传热边界条件难以确定的问题,尤其是冷却水和缸套、机体之间的流固边界的温度和换热系数,将这几个部件作为一个耦合系统进行传热研究.该系统既包括了流体和固体之间的流动与传热的耦合,也包括了固体与固体之间的耦合传热.利用有限元分析软件的流固耦合计算功能,以所建立的某增压柴油机的流固耦合系统为例进行了仿真计算,得到了耦合系统的温度场和流场.这样把单个零件的传热外边界条件变成内边界,使得传热仿真更合理更简单.和实验测量值的对比结果表明:仿真结果与实测数据吻合较好,用流固耦合方法模拟柴油机活塞组-缸套-冷却水-机体之间的稳态传热是可行的. 展开更多
关键词 柴油机 流场 温度场 流固耦合 传热仿真
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柴油机机体温度的实验测量与三维数值仿真 被引量：10
18
作者 钱作勤 吴家兵 王苏丹 《武汉理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期70-73,共4页
针对干式缸套4112ZQ型柴油机的机体,用硬度塞法对与之紧密相连的缸套的温度进行了实验测量,根据测量的数据,进行了边界条件的计算和选取,建立了相应的数学模型和几何模型。在此基础上,利用ANSYSWorkbench中的分析工具DesignSimulation... 针对干式缸套4112ZQ型柴油机的机体,用硬度塞法对与之紧密相连的缸套的温度进行了实验测量,根据测量的数据,进行了边界条件的计算和选取,建立了相应的数学模型和几何模型。在此基础上,利用ANSYSWorkbench中的分析工具DesignSimulation对该机型的机体进行了温度场的三维有限元分析,得到了机体的温度分布状况,获得了结构改进的依据。 展开更多
关键词 柴油机 机体 温度场 边界条件
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工程机械柴油机动态工况冷却系统热平衡研究 被引量：8
19
作者 李晓田 王安麟 吴仁智 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期43-47,共5页
从工程机械动态性能匹配理论研究出发,解决在连续高负荷、高温环境工况条件下工程机械柴油机冷却系统温度过高问题。对传统柴油机冷却系统模型进行动态化、精细化和模块化改良,提出了动态工况下的工程机械柴油机冷却系统热平衡模型。系... 从工程机械动态性能匹配理论研究出发,解决在连续高负荷、高温环境工况条件下工程机械柴油机冷却系统温度过高问题。对传统柴油机冷却系统模型进行动态化、精细化和模块化改良,提出了动态工况下的工程机械柴油机冷却系统热平衡模型。系统模型以柴油机转速随时间变化作为输入,各子系统模块均采用动态模型表征,并细化考虑了发动机舱温度对风扇进风温度的影响,以提高精度。模型能够反映转速变化对于冷却系统温度变化的动态特性,并通过与试验结果的比较,验证了该模型描述工程机械动态工况下冷却系统性能的有效性。 展开更多
关键词 内燃机 柴油机 冷却系统 热节点模型 动态特性 工程机械
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小缸径风冷柴油机热负荷的研究 被引量：6
20
作者 袁银南 王忠 +1 位作者 孙平 陈笃红 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期16-19,共4页
分析了解决小缸径风冷柴油机热负荷问题的技术难点。指出在计算散热及温度场时,应考虑双金属汽缸体铸造时在结合面上存在的附加接触热阻,铸铁铝合金汽缸体的接触热阻约为3.7×10-4m2·K/W。给出了温度场测量及测量电路布置的技... 分析了解决小缸径风冷柴油机热负荷问题的技术难点。指出在计算散热及温度场时,应考虑双金属汽缸体铸造时在结合面上存在的附加接触热阻,铸铁铝合金汽缸体的接触热阻约为3.7×10-4m2·K/W。给出了温度场测量及测量电路布置的技术方案。研究结果表明:导风罩和散热片的形状位置及尺寸、散热片表面质量、汽缸盖底板厚度对热负荷影响较大,采用金属模压铸、对散热表面进行机加工、偏置散热片等均可降低热负荷。 展开更多
关键词 热负荷 温度场 热阻 小缸径风冷柴油机
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