文摘OP2S发动机(Opposed-Piston Two-Stroke,OP2S,对置活塞二冲程发动机)相较于传统四冲程发动机,具有功率密度高、热负荷高的特点,需在活塞内部设计内冷油腔对其进行强制振荡冷却,以确保活塞在严苛环境下安全可靠地工作。以某OP2S发动机活塞内冷油腔为设计对象,应用三维建模软件和流体传热计算软件Fluent,建立了卵形、椭圆形和水滴形三种截面形状的油腔模型作为研究对象,采用VOF(volume of fluid)多相流模型、动网格技术等,对活塞内冷油腔强制振荡冷却过程进行了流动和换热分析。经过分析得知,活塞内冷油腔的截面形状、喷油速度等影响因素对其振荡冷却的流动和换热特性影响较大。在2800 r/min额定转速下,卵形油腔的壁面平均换热系数分别高于水滴形和椭圆形油腔7%和4%。通过对不同喷油速度条件下的内冷油腔流动和换热特性分析得出了OP2S发动机活塞内冷油腔的流动和换热规律,同时确定了该发动机的冷却喷嘴机油流速,对同类型活塞内冷油腔的设计具有参考意义。
