一、风冷柴油机汽缸套缸内传热边界条件（论文文献综述）
李彤阳[1]（2020）在《低速柴油机活塞环组润滑建模方法及供油策略优化研究》文中认为活塞环—缸套摩擦副是大功率船用低速柴油机的核心部套件之一,其润滑性能直接影响着低速柴油机的安全性、可靠性和经济性。本文以低速柴油机活塞环—缸套摩擦副为研究对象,在动力学与摩擦学耦合模型的基础上,开展给定滑油供给条件下的润滑建模研究,综合考虑润滑介质承载特性、低速柴油机热效应以及供油策略的影响,完成动态流量边界条件下的活塞环组润滑建模和供油策略的优化研究。在滑油供给充足的情况下,以活塞环的受力平衡方程为基础,结合活塞环运动学模型、流体润滑模型、窜气模型、微凸体接触模型以及摩擦力计算模型,建立了活塞环动力学与摩擦学耦合模型。在往复摩擦试验机上开展摩擦力的测试,以及在柴油机试验台上利用超声波测试技术进行油膜厚度的测量,利用试验结果验证所建立耦合模型的准确性。将该模型应用于低速柴油机活塞环—缸套摩擦副中,分别对气体压力分布、最小油膜厚度、表面承载力、摩擦力及摩擦损失等计算结果进行分析。针对低速柴油机喷注式润滑问题,在润滑油供给不充足的情况下,以活塞环动力学与摩擦学耦合模型为基础,建立了给定滑油供给条件的活塞环润滑模型。基于润滑油质量守恒定律推导出润滑区域油膜厚度的离散化显性表达式,与平均雷诺方程联立确定润滑求解区域的范围。分类讨论了求解区域变化时,平均雷诺方程中挤压润滑项的处理方式。选用最小油膜厚度或平均最小油膜厚度、瞬时摩擦损失功率评价不同滑油供给条件下表面粗糙度、活塞环型线对其润滑性能的影响。根据润滑油供给情况提出了分区域减小缸套表面粗糙度来降低摩擦损失功率的方法。在给定滑油供给条件下,利用固体颗粒承载理论,修正了活塞环受力平衡方程和摩擦力计算方程,建立了考虑固体颗粒承载特性的活塞环润滑模型。通过开展润滑油中含Si O2微粉的小样模拟试验,利用摩擦力试验数据验证了所建立模型的有效性。利用该模型开展固体颗粒属性对活塞环润滑性能影响的研究,并得知,当固体颗粒当量直径大于最小油膜厚度时,随着固体颗粒当量直径上升、质量浓度提高、屈服强度增大、密度减小,导致最小油膜厚度、固体颗粒承载力以及总摩擦力逐渐增大。通过建立水冷缸套的传热分析模型得出缸套的温度场和热变形量,确定了活塞环润滑模型的热边界;利用实测的润滑油粘度数据与四种粘度-温度经验公式的预测值进行比较,最终选取ASTM公式用于低速柴油机缸内润滑油粘温特性的表征。在已建立润滑模型的基础上,分别探究润滑模型的热边界、润滑油的粘温效应对活塞环润滑性能的影响。结果表明,低速柴油机热效应导致了最小油膜厚度降低,润滑油膜承载力下降,微凸体承载力和固体颗粒承载力增大;润滑油粘温特性对活塞环润滑性能的影响大于缸套热变形对活塞环润滑性能的影响。通过给定低速柴油机供油策略与活塞环组润滑区域进口位置的油膜厚度关系,建立了动态流量边界条件下的活塞环组润滑模型,开发适用于低速柴油机活塞环组—缸套摩擦副的润滑性能仿真软件。利用该软件开展供油策略的优化研究,结果表明,初始供油量对活塞环组的润滑性能影响最为显着;循环供油策略中各因素对活塞环组润滑性能影响的主次顺序为供油位置、供油宽度、滑油供给率、供油比例。基于上述结论,完成了某型低速柴油机的供油策略优化研究。
汤必强[2]（2019）在《基于ANSYS的气缸套热传导及强度分析系统开发》文中研究说明随着科技进步与人类生活水平的提高,人们对发动机的性能要求越来越高。气缸套作为发动机重要组成零部件,其工作状态的好坏将直接影响发动机的整机性能。气缸套工作状态下强度和热传导分析一直作为热点被国内外学者研究。随着CAE技术的日臻完善和广泛应用,以有限元分析方法为代表的CAE技术日益成为发动机零部件研发和优化设计的必要手段。利用现有的通用CAE分析技术和集成平台,开发一款专业、高效、实用的气缸套分析系统是本次研究的主要内容。ANSYS作为一款通用CAE分析软件,已被广大的研究及工程技术人员所熟知。软件功能强大,但也存在分析界面专业化程度低、不友好且操作过程繁琐,容易出错等问题,不适合工程技术人员直接使用。基于上述考虑,为了提供气缸套分析的专业化操作界面、简化操作过程,提高多种气缸套数值计算和分析的效率,本项目使用Java语言,结合ANSYS二次开发技术的的参数化设计语言APDL,针对气缸套的设计、分析和使用,开发出专用的气缸套分析系统。该系统拥有专业化界面,通过便捷操作,可以自动完成不同气缸套的参数化建模、网格划分、材料属性选取、边界条件施加、有限元计算及结果显示等工作。整个分析过程均在后台运行,用户无需进入ANSYS软件,只需在系统的可视化界面中操作即可,大幅提高了分析效率。此外,本系统针对气缸套的不同分析类型编写了相应命令流保存在模板库中,方便后期随时调用、维护和添加。文中首先介绍了气缸套传热及强度分析的数值方法基础及拉缸影响因素实验,并在此基础上开发出了气缸套强度与热传导分析系统,展示了友好的可视化界面,便捷的操作过程,分析流程得以简化,即使是无专业知识人员也可轻易上手,大大提高了工作效率。最后通过本系统分析结果与Workbench结果、经典理论结果、实验数据的对比,验证了本次开发的气缸套分析系统的可靠性。
陈丙伟[3]（2019）在《小型航空活塞发动机缸头内壁抗磨损设计方法的研究》文中研究说明航空活塞发动机活塞/缸头内壁摩擦副、活塞环/缸头内壁摩擦副是发动机内部最重要、最关键的运动摩擦副。随着用户对发动机工作要求及燃料要求的提高,活塞/缸头内壁摩擦副、活塞环/缸头内壁摩擦副工作环境愈加恶劣,工作载荷条件更加严苛,活塞、缸头内壁承受着较高的热负荷和机械负荷,同时在高温下摩擦副的润滑条件变差,引起摩擦副摩擦磨损加剧,甚至直接导致摩擦副失效。本文对小型航空活塞发动机缸头内壁抗磨损设计方法进行了研究。首先从发动机工作过程中缸头内壁的工作载荷条件入手,分析计算缸头工作过程中受到的热负荷,活塞裙部及活塞环对缸头内壁的作用力,获得缸头内壁的工作载荷条件,研究结果表明:活塞往复行程区域缸头内壁温度范围为[365K,455K],活塞裙部对缸壁的最大侧压强值为0.7MPa,活塞环对缸壁的接触压强值为0.33MPa。然后,根据活塞/缸头内壁摩擦副、活塞环/缸头内壁摩擦副的工作接触特点及材料特点,分别设计了模拟活塞/缸头内壁摩擦副的面接触摩擦副和模拟活塞环/缸头内壁摩擦副的线接触摩擦副,通过试验机模拟摩擦副往复运动的方式,研究载荷条件对摩擦副摩擦磨损性能的影响规律,研究结果表明:升高温度导致摩擦系数增加,增加滑动频率、法向载荷导致摩擦系数降低;不同载荷条件下,磨损量的规律不是很明显,但是在面接触摩擦副试验温度为225℃时,缸壁模拟件磨损量最大,磨损量最大值为1.7mg,对应的活塞模拟件磨损量为1.1mg;在线接触摩擦副法向载荷为22N时,缸壁模拟件磨损量最大,磨损量最大值为1.1mg,对应的活塞环模拟件磨损量不可测。最后,通过在模拟件表面设计抗磨损涂层,在最大磨损量载荷条件下,研究涂层的抗磨损性能,磨损试验结果表明:在225℃试验条件下,面接触摩擦副中硬质阳极氧化涂层缸壁模拟件磨损量为0.3mg,相比于未涂覆件磨损量降低了82%,活塞模拟件磨损量为0.7mg,相比于未涂覆件磨损量降低了36%,并且硬质阳极氧化涂层表面温度相比于未涂覆件下降了13℃;在法向载荷22N试验条件下,线接触摩擦副中硬质阳极氧化涂层缸壁模拟件磨损量为0.5mg,相比于未涂覆件磨损量下降了55%,但是活塞环磨损量增加,其磨损量为0.4mg。总体来说,硬质阳极氧化涂层具备优异的抗磨损性能,可以明显提高缸壁、活塞的抗磨损能力,可以作为活塞裙部、缸头内壁的抗磨损涂层。本文通过仿真分析和试验研究的方法,对缸头内壁的工作载荷条件进行了研究,开展了缸壁模拟件磨损试验,获得了载荷条件对摩擦磨损特性的影响规律,设计了抗磨损涂层并开展了涂层的抗磨损性能试验研究,得到了抗磨损性能优异的涂层,为下一步涂层在活塞裙部、缸头内壁的应用提供理论指导。
陈丙伟,陈伟,张晨[4]（2018）在《某型二冲程航空活塞发动机缸头热负荷研究》文中认为某型二冲程航空活塞发动机缸头的冷却形式为风冷,影响缸头热负荷的主要因素包括缸头外部冷却空气流速、缸头燃烧室内燃气温度。以某型二冲程航空活塞发动机缸头为对象,研究缸头在极限工况下的热负荷,分析缸头温度场分布特点,为缸头的散热片结构优化设计提供参考依据。以缸内燃气瞬时温度和缸内燃气瞬时传热系数为基础,利用经验公式计算了缸内燃气与缸头内壁的换热边界条件以及缸头外部与冷却空气的换热边界条件。利用有限元数值仿真分析软件对某型二冲程航空活塞发动机缸头热负荷进行了仿真计算,获得缸头的温度场分布。通过对发动机进行地面台架试验测取了缸头在该工况下的特征点温度,试验测量值与仿真值对比,可见仿真结果与试验的误差小于5%,满足工程需要。
何书默[5]（2018）在《柴油机缸套耦合传热模拟及试验研究》文中进行了进一步梳理随着汽车工业的不断发展尤其是我国汽车工业的进步,作为某些特种车辆主要动力来源的柴油机,其功率密度也不断增大。相应地,随着其功率密度的增加,柴油机零部件会承受更大的热负荷,从而影响柴油机工作的可靠性。所以,对柴油机燃烧室重要组成部分的缸套进行传热分析有非常重要的理论和实际意义。鉴如此,本文主要以计算入手,对某非强化柴油机缸套传热进行研究,寻找可行的分析方法,进而研究强化柴油机缸套的热特性。通过对ZS1100型柴油机缸套的传热计算与试验研究及其对比分析,获得了柴油机缸套热分析与测试的可靠方法。在此基础上,对某强化型单缸柴油机在功率为92kW的工况下进行其缸套传热计算。首先,基于UG进行几何建模,分别提取出强化柴油机的缸套和水套模型。然后,基于FLUENT对冷却水套进行CFD计算,同时使用GT-Power对该柴油机进行一维仿真,分别得到缸套内外壁面的边界条件。在定义和加载好各换热边界面的初边条件后进行计算,获得缸套的温度分布。之后,与该型柴油机试验测试数据进行对比,其误差均小于10%,进一步验证了研究方法的正确性和可靠性。最后,以缸套的节点温度值为载荷,研究强化柴油机的热-机耦合特性,获得了缸套的热应力分布。进而,通过计算分析研究该机型在大负荷工况下缸套的热特性。最后预测了该强化柴油机在四种强化工况下运行时的缸套温度分布。结果表明:缸套热负荷满足运行工作条件,燃烧室零部件满足可靠性和使用要求。
孟昊[6]（2017）在《鞍钢用某型柴油机冷却水套改进方案的研究》文中进行了进一步梳理冷却系统是柴油机结构的重要组成部分,其冷却水套和缸盖等部件是柴油机传热过程的关键部件,因此,冷却水套内冷却介质的流动性能的好坏将直接决定整个机组的冷却效果的优劣;机组正常运转时,其冷却系统的温度出现过高或过低的情况时,都会使机组的动力性能与经济指标下降。所以,系统冷却的功效是确保机组在适合的温度范围内功率发挥正常,使柴油机得到良好地经济性、强劲地动力性、耐久地使用性。然而,由于冷却水套漏水等现象的发生,直接制约生产组织效率,为提高设备运用率,保障生产平稳顺畅,需要对冷却系统的强度和可靠性进行系统分析。通过了解国内外针对冷却系统的研究现状,确定合适的研究方法。采用CFD方法,并结合有限元分析软件,得到冷却水套的流动信息数据,同时,可得气缸盖强度和可靠性的模拟分析方法,它已成为发动机的结构优化设计的重要方法。本文先对柴油机冷却系统的传热分析,依据传热学相关的耦合传热理论进行初步分析。首先,创建冷却系统的相关水套模型,然后利用CFD软件对机体相关的冷却水套模型计算流场,并采取了相应的分析。经过数值模拟分析,得到水套的有关温度、速度、压力等物理量的分布信息,仿真计算数据说明:缸体间各水套的问题是冷却液的流动速度不均等的状况,而缸盖水套的问题是局部区域冷却效果差的情况,需做进一步分析改进。根据内燃机设计理论和考虑工程实际经验,得出缸盖、缸体的水套相关设计规范。结合模拟分析结论,针对水套结构提出了两种具体改进方案。再对改进后的模型进行分析和验证计算,将验证所得结果与原方案相比较,得出了达到实际效果的合理优化方案。从而有效的解决了设备问题,提高了生产效率。也为今后进一步学习研究指明了方向。
鲁震[7]（2014）在《高速汽油机缸盖水套CFD分析及传热研究》文中研究表明汽缸盖作为发动机的重要部件之一，其强度和可靠性是发动机强度及可靠性问题的重要部分。发动机正常工作下，气缸盖受到许多载荷的影响，如螺栓预紧力、燃气爆发压力、热应力以及装配件的装配应力等，其中燃气爆发压力又是周期性载荷，气缸盖易出现疲劳损伤现象。因此，全面细致地分析气缸盖热负荷及强度对发动机可靠性有重要影响。本文以一款自然吸气的直列四缸汽油机气缸盖及冷却水腔作为研究对象，利用计算流体力学、数值传热学、疲劳强度等理论知识，对气缸盖内冷却液流动及传热过程进行流固耦合模拟，分析并评价了该高速汽油机气缸盖的冷却性能；在此基础上采用拟水平的混合正交设计方法提出了9种对缸垫上水孔尺寸及位置的研究方案，对比改进前后的气缸盖温度场、流场结果，选择出目标改进方案；利用传热计算的结果，综合考虑机械应力及预紧力的影响，计算出原气缸盖与改进气缸盖的热机耦合应力分布，从而进一步评价改进方案的优劣；最后通过自定义的仿真载荷分布曲线对改进前后的气缸盖疲劳强度进行计算，得到安全系数及循环使用寿命，对比不同结果确定了最优改进方案。本文分析总结了本缸垫上水孔设计的重要参考因素—靠近火力面的两系列上水孔尺寸对冷却的影响；多场分析的手段与结果也为气缸盖进一步的结构优化提供了思路并奠定了基础；同时验证了评价改进方案好坏是多场结果综合分析的结果，切不可单凭某一趋势定义改进工作的正确与否。
姬芬竹,杜发荣,徐斌,杨世春[8]（2014）在《航空用风冷活塞式发动机热状态研究》文中进行了进一步梳理建立了冷却系统传热模型和边界条件计算模型。以缸内燃气压力和温度试验数据为基础,利用经验公式计算了气缸体内壁与燃气、外部与冷却空气间的传热边界条件。以气缸体温度场计算为切入点对发动机热状态进行研究,计算并分析了不同飞行高度下气缸体的温度分布;研究了螺旋桨转速对气缸体温度的影响;同时还计算了最大功率工况下保持热状态稳定需要的螺旋桨转速;试验测取了不同高度时的气缸体特征点温度。计算和试验结果表明:在最大功率工况下,螺旋桨转速不变时,随着飞行高度的增加发动机热状态逐渐升高;同一飞行高度下,螺旋桨转速越高,发动机热状态越低;调节螺旋桨转速能够使气缸体温度稳定在某一范围内;试验与仿真结果的误差小于5%,满足工程需要。
刘晶晶[9]（2014）在《船舶柴油机活塞稳态温度场研究》文中指出活塞热负荷易导致热裂纹、拉缸、以及活塞环胶结等故障,极大地限制柴油机的发展。活塞稳态温度场是计算活塞热负荷的原始数据,因此有必要对活塞稳态温度场进行计算和分析,为降低活塞热负荷提供参考。无论是改善旧机型还是设计新机型,都需要考虑各参数对温度场的影响,匹配设计参数。探究不同参数对活塞温度场的影响规律,对活塞的优化设计具有重要意义。本文以经验公式为基础,采用反求法结合优化设计的计算方法得到适用于620柴油机活塞稳态温度场的边界条件,反求法结合优化设计不受位置限制,收敛快,适用于已知测点温度的活塞的换热系数的求解。建立合理活塞有限元模型,使用反求法确定的边界换热系数计算得到活塞温度场分布,得到的结果与实验值对比最大误差不超过2%,为高效求解活塞稳态温度场提供新思路。为探究不同参数对活塞温度场的影响,进行了活塞稳态温度场特征点温度的影响因素研究。首先,采用单一变量全面分析介质温度参数、换热系数参数和结构参数共45个参数对活塞稳态温度场的影响;其次,计算了关键参数对特征点温度影响的量化百分比,及各相关性参数与特征点温度无交互作用和有交互作用条件下的一次、二次因子的相关性系数;最后,将各特征点温度的相关性参数作为自变量,各特征点温度值作为响应变量,利用偏最小二乘法建立各特征点温度的实验设计回归模型,并对回归模型的预测值和数值模拟的计算值进行对比分析,说明该模型具有一定的预测能力。为降低活塞热负荷、活塞设计参数匹配及实验测点布置提供依据,也为其他类似方面的改动提供参考。
王宪成,何星,胡俊彪,孙志新,李奇[10]（2013）在《坦克柴油机缸内热状况分析》文中研究指明为研究坦克柴油机缸内主要受热部件及冷却液温度的分布状况,根据柴油机冷却系统及机体水道的结构特点,构建柴油机缸内工作过程及冷却系统仿真模型,通过台架试验对仿真模型进行验证,计算误差小于5%。基于仿真模型,计算柴油机各缸的缸盖、活塞、缸套表面以及缸盖、缸套外侧冷却液的温度,结果表明:柴油机缸内主要受热部件及冷却液温度分布不均匀,活塞表面温度第5缸最高,各缸最大温差为40.7℃;缸盖、缸套表面温度第1缸最高,各缸最大温差分别为169.6℃和129.6℃;缸盖、缸套外侧冷却液温度第5缸最高,在外特性1 400 r/min下为108.6℃和105.3℃,高于柴油机出水温度（93.3℃）15.3℃和12℃。
二、风冷柴油机汽缸套缸内传热边界条件（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、风冷柴油机汽缸套缸内传热边界条件（论文提纲范文）
（1）低速柴油机活塞环组润滑建模方法及供油策略优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景与意义 |
| 1.2 活塞环动力学与摩擦学耦合研究进展与现状 |
| 1.3 活塞环润滑油供给问题研究进展与现状 |
| 1.4 固体颗粒承载特性研究进展与现状 |
| 1.5 热效应对活塞环润滑特性影响的研究进展与现状 |
| 1.6 设计参数优化研究进展及现状 |
| 1.7 本文主要研究内容 |
| 第2章 活塞环动力学与摩擦学耦合建模研究 |
| 2.1 活塞环—缸套摩擦副的仿真模型 |
| 2.1.1 活塞环受力分析 |
| 2.1.2 活塞环轴向运动学分析 |
| 2.1.3 活塞环摩擦学计算模型 |
| 2.2 仿真模型的数值求解流程 |
| 2.2.1 平均雷诺方程离散化 |
| 2.2.2 数值求解 |
| 2.2.3 求解流程 |
| 2.3 试验验证 |
| 2.3.1 摩擦力测试 |
| 2.3.2 最小油膜厚度测量 |
| 2.4 活塞环润滑性能分析 |
| 2.4.1 计算输入参数 |
| 2.4.2 计算结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 滑油供给条件下的活塞环润滑研究 |
| 3.1 润滑油质量控制方程 |
| 3.1.1 活塞环润滑区域的划分 |
| 3.1.2 润滑油入口区域控制方程 |
| 3.1.3 润滑核心区域控制方程 |
| 3.1.4 润滑油出口区域控制方程 |
| 3.2 数值求解 |
| 3.2.1 润滑油入口区域 |
| 3.2.2 润滑核心区域 |
| 3.2.3 润滑油出口区域 |
| 3.2.4 挤压润滑项的处理 |
| 3.2.5 收敛判定条件 |
| 3.3 模型验证 |
| 3.4 滑油供给条件下的活塞环润滑性能分析 |
| 3.4.1 润滑油供给量的影响 |
| 3.4.2 表面粗糙度的影响 |
| 3.4.3 型线曲率半径的影响 |
| 3.4.4 型线圆心高度的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 考虑固体颗粒承载特性的活塞环润滑研究 |
| 4.1 固体颗粒承载模型 |
| 4.1.1 单一颗粒接触模型 |
| 4.1.2 多颗粒统计分布模型 |
| 4.1.3 颗粒承载力与摩擦力计算模型 |
| 4.2 试验验证 |
| 4.2.1 试验试件 |
| 4.2.2 试验结果 |
| 4.3 颗粒属性对活塞环润滑特性影响的研究 |
| 4.3.1 当量直径对活塞环润滑性能的影响 |
| 4.3.2 质量浓度对活塞环润滑性能的影响 |
| 4.3.3 密度对活塞环润滑性能的影响 |
| 4.3.4 屈服强度对活塞环润滑性能的影响 |
| 4.3.5 弹性模量对活塞环润滑性能的影响 |
| 4.3.6 泊松比对活塞环润滑性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 考虑低速柴油机热效应的活塞环润滑研究 |
| 5.1 水冷缸套的传热基础理论 |
| 5.1.1 流体控制方程 |
| 5.1.2 固体控制方程 |
| 5.2 水冷缸套的传热分析 |
| 5.2.1 缸套计算模型的建立 |
| 5.2.2 传热模型的求解 |
| 5.2.3 计算结果及验证 |
| 5.3 润滑油粘度—温度特性的实验研究 |
| 5.3.1 实验设备及工况 |
| 5.3.2 实验过程 |
| 5.3.3 实验结果及分析 |
| 5.4 热效应对活塞环润滑特性影响的研究 |
| 5.4.1 热效应对最小油膜厚度的影响 |
| 5.4.2 热效应对表面承载力的影响 |
| 5.4.3 热效应对摩擦力的影响 |
| 5.4.4 热效应对摩擦损失功率的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 低速柴油机活塞环组供油策略优化研究 |
| 6.1 动态流量边界条件下的活塞环组润滑模型 |
| 6.1.1 考虑初始供油策略的活塞环进口位置油膜厚度 |
| 6.1.2 考虑循环供油策略的活塞环进口位置油膜厚度 |
| 6.2 低速柴油机活塞环组润滑性能仿真软件的开发 |
| 6.2.1 软件开发基本思路与设计方案 |
| 6.2.2 软件各模块界面简介 |
| 6.2.3 软件的主要功能 |
| 6.3 供油策略对活塞环组润滑特性影响的研究 |
| 6.3.1 初始供油量对活塞环组润滑性能的影响 |
| 6.3.2 循环供油量对活塞环组润滑性能的影响 |
| 6.3.3 供油位置对活塞环组润滑性能的影响 |
| 6.3.4 供油宽度对活塞环组润滑性能的影响 |
| 6.3.5 供油比例对活塞环组润滑性能的影响 |
| 6.4 基于正交分析方法的供油策略优化研究 |
| 6.4.1 正交仿真结果的直观分析 |
| 6.4.2 正交仿真结果的方差分析 |
| 6.4.3 优化结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 1 全文总结 |
| 2 创新点 |
| 3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（2）基于ANSYS的气缸套热传导及强度分析系统开发（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景、来源和意义 |
| 1.2 气缸套概述 |
| 1.2.1 气缸套的分类和作用 |
| 1.2.2 气缸套的国内外研究现状 |
| 1.3 CAE软件概述 |
| 1.3.1 CAE软件 |
| 1.3.2 ANSYS软件的二次开发国内外现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 ANSYS二次开发技术及开发系统的构架 |
| 2.1 ANSYS软件简介 |
| 2.2 ANSYS软件分析流程 |
| 2.3 ANSYS软件二次开发工具 |
| 2.4 ANSYS软件二次开发关键技术 |
| 2.4.1 ANSYS参数化设计技术 |
| 2.4.2 批处理技术 |
| 2.4.3 命令流文件的构建 |
| 2.5 二次开发出的气缸套分析软件 |
| 2.5.1 分析系统的原理 |
| 2.5.2 Java语言 |
| 2.5.3 Java实现用户界面设计 |
| 2.5.4 ANSYS软件与Java数据接口 |
| 2.5.5 地址文件存储读取 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 气缸套温度场分析系统 |
| 3.1 温度场有限元基础理论 |
| 3.2 气缸套热边界条件计算 |
| 3.2.1 缸内壁换热计算 |
| 3.2.2 气缸套内壁换热计算 |
| 3.2.3 冷却水与缸体壁换热计算 |
| 3.2.4 机体的外壁与外界环境换热计算 |
| 3.3 气缸套的温度场有限元分析 |
| 3.3.1 缸套-机体参数化建模 |
| 3.3.2 构建缸套-缸体网格模型 |
| 3.3.3 施加气缸套边界条件 |
| 3.4 气缸套温度场分析系统开发 |
| 3.4.1 Java程序实现读取表格内容 |
| 3.4.2 ANSYS中热边界条件的计算 |
| 3.4.3 分析系统不同功能分区 |
| 3.4.4 实例操作应用与结果分析 |
| 3.5 系统分析结果与Workbench分析结果对比验证 |
| 3.6 气缸套温度场分析软件操作流程图 |
| 3.7 本章总结 |
| 第四章 气缸套强度分析系统 |
| 4.1 弹性与热弹性力学理论 |
| 4.1.1 弹性力学基本假设 |
| 4.1.2 弹性与热弹性力学基本方程 |
| 4.2 气缸套机械应力分析 |
| 4.2.1 确立机械应力边界条件 |
| 4.2.2 气缸套在机械应力下的有限元分析 |
| 4.3 气缸套机械负荷下强度分析系统开发 |
| 4.3.1 分析系统不同功能分区 |
| 4.3.2 界面应用与显示分析结果 |
| 4.4 气缸套的热-结构耦合应力分析 |
| 4.4.1 确立耦合应力边界条件 |
| 4.5 气缸套热-结构耦合下的强度分析系统开发 |
| 4.5.1 分析系统不同功能分区 |
| 4.5.2 界面应用与显示分析结果 |
| 4.6 结果验证 |
| 4.6.1 公式验证 |
| 4.6.2 系统分析结果与Workbench分析结果对比验证 |
| 4.7 气缸套强度分析软件操作流程图 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 气缸套抗拉缸分析系统 |
| 5.1 气缸套拉缸概述 |
| 5.1.1 气缸套产生拉缸原因 |
| 5.1.2 防止气缸套拉缸的措施 |
| 5.2 气缸套拉缸实验 |
| 5.2.1 实验方法 |
| 5.2.2 实验材料 |
| 5.2.3 实验结果 |
| 5.3 气缸套拉缸有限元分析 |
| 5.3.1 建立拉缸参数化模型 |
| 5.3.2 施加边界条件 |
| 5.4 气缸套抗拉缸分析系统开发 |
| 5.4.1 分析系统不同功能分区 |
| 5.4.2 界面应用与显示分析结果 |
| 5.5 系统分析结果与实验结果对比验证 |
| 5.6 气缸套抗拉缸分析软件操作流程图 |
| 5.7 本章总结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 文章总结 |
| 6.2 今后展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（3）小型航空活塞发动机缸头内壁抗磨损设计方法的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 发动机主要部件热负荷有限元分析 |
| 1.2.2 耐磨涂层的选择及磨损试验方法的研究 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第二章 缸头热负荷有限元建模及分析 |
| 2.1 热分析有限元理论基础 |
| 2.1.1 热传导微分方程 |
| 2.1.2 边界条件与初始条件 |
| 2.1.3 稳态热传导问题的有限元方程 |
| 2.2 缸头有限元模型的建立 |
| 2.2.1 缸头网格模型的建立 |
| 2.2.2 缸头内壁燃气侧换热边界条件 |
| 2.2.3 缸头外部换热边界条件 |
| 2.3 缸头热负荷分析及试验验证 |
| 2.3.1 缸头热负荷分析 |
| 2.3.2 仿真分析结果试验验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 缸头内壁受力分析 |
| 3.1 曲柄连杆机构受力分析 |
| 3.1.1 活塞顶部气体作用力 |
| 3.1.2 活塞组件往复惯性力 |
| 3.1.3 活塞销处的总作用力 |
| 3.1.4 总作用力的传递 |
| 3.2 缸头内壁侧压强分析 |
| 3.3 活塞环受力分析 |
| 3.3.1 活塞环轴向受力分析 |
| 3.3.2 活塞环径向受力分析 |
| 3.3.3 活塞环弹力的分析 |
| 3.3.4 活塞环接触压强分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 缸壁模拟件摩擦磨损特性试验研究 |
| 4.1 试验方案的设计 |
| 4.1.1 试验材料 |
| 4.1.2 试验设备及试验件 |
| 4.1.3 试验方法 |
| 4.1.4 试验参数与试验结果 |
| 4.2 温度对缸壁模拟件摩擦磨损性能的影响 |
| 4.2.1 温度对面接触摩擦副摩擦磨损性能的影响 |
| 4.2.2 温度对线接触摩擦副摩擦磨损性能的影响 |
| 4.3 往复频率对缸壁模拟件摩擦磨损性能的影响 |
| 4.3.1 滑动频率对面接触摩擦副摩擦磨损性能的影响 |
| 4.3.2 滑动频率对线接触摩擦副摩擦磨损性能的影响 |
| 4.4 法向载荷对缸壁模拟件摩擦磨损性能的影响 |
| 4.4.1 法向载荷对面接触摩擦副摩擦磨损性能的影响 |
| 4.4.2 法向载荷对线接触摩擦副摩擦磨损性能的影响 |
| 4.5 缸头内壁、活塞裙部磨损特征分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 耐磨涂层的抗磨损性能试验研究 |
| 5.1 涂层的选择与制备方法 |
| 5.1.1 涂层的选择 |
| 5.1.2 涂层的制备方法 |
| 5.2 涂层的力学性能试验 |
| 5.2.1 涂层的显微硬度检测 |
| 5.2.2 涂层与基体附着力的检测 |
| 5.3 涂层的抗热冲击性能试验 |
| 5.3.1 试验方法和试验步骤 |
| 5.3.2 涂层抗热冲击性能分析 |
| 5.4 涂层抗磨损试验及耐磨性能分析 |
| 5.4.1 试验目的和试验方法 |
| 5.4.2 涂层耐磨损性能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 全文工作总结与展望 |
| 6.1 本文的工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（4）某型二冲程航空活塞发动机缸头热负荷研究（论文提纲范文）
| 1 模型的建立 |
| 1.1 几何模型 |
| 1.2 有限元模型 |
| 2 换热边界条件 |
| 2.1 缸内燃气特性分析 |
| 2.2 燃气侧热边界条件 |
| 2.3 缸头外部换热边界条件 |
| 3 数值仿真分析与试验验证 |
| 4 结论 |
（5）柴油机缸套耦合传热模拟及试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及进展 |
| 1.3 本文主要研究内容及流程 |
| 2 理论基础及计算方法 |
| 2.1 热传导基本理论 |
| 2.2 计算流体动力学控制方程 |
| 2.3 热-机耦合计算基本理论 |
| 2.4 耦合计算平台简介 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 冷却水套CFD仿真及分析 |
| 3.1 基于非强化柴油机的方法介绍 |
| 3.2 强化柴油机冷却水套几何模型的建立 |
| 3.3 冷却水套网格划分 |
| 3.4 边界条件设置 |
| 3.5 仿真结果及分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 单缸强化柴油机缸套温度场及热应力计算分析 |
| 4.1 单缸强化柴油机缸套模型的建立 |
| 4.2 换热边界条件的确定 |
| 4.3 温度场计算结果及分析 |
| 4.4 试验结果及对比分析 |
| 4.5 热应力计算结果及分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 强化柴油机缸套温度预测 |
| 5.1 强化柴油机缸套温度场预测 |
| 5.2 不同强化程度柴油机缸套温度场的对比 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 全文总结及展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 (攻读硕士学位期间发表论文目录) |
（6）鞍钢用某型柴油机冷却水套改进方案的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及目的和意义 |
| 1.2 国内外研究情况 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 课题主要研究内容 |
| 第2章 柴油机冷却系统传热分析 |
| 2.1 湍流模型与壁函数 |
| 2.1.1 湍流模型 |
| 2.1.2 壁函数 |
| 2.2 耦合传热理论 |
| 2.3 控制方程的离散化与计算方法 |
| 2.3.1 控制方程的离散化 |
| 2.3.2 离散方程的求解方法 |
| 2.4 冷却水腔的对流换热模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 柴油机冷却水套三维CFD分析 |
| 3.1 柴油机冷却水套的几何模型 |
| 3.2 冷却水套的网格划分 |
| 3.3 初始条件及计算边界条件 |
| 3.4 计算结果分析 |
| 3.4.1 缸盖水套流场分析 |
| 3.4.2 缸体水套流场分析 |
| 3.4.3 缸体水套流场分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 冷却水套的结构分析与改进验证 |
| 4.1 缸盖冷却水套的设计原则 |
| 4.2 缸体冷却水套设计原则 |
| 4.3 冷却水套结构改进方案 |
| 4.4 CFD分析结果 |
| 4.4.1 缸盖水套流场对比分析 |
| 4.4.2 缸体水套流场对比分析 |
| 4.5 各方案综合分析结论 |
| 4.6 方案效果分析验证 |
| 4.6.1 流固耦合传热原理及分析流程 |
| 4.6.2 实体模型建立 |
| 4.6.3 有限元网格模型 |
| 4.6.4 热边界条件 |
| 4.6.5 计算结果分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（7）高速汽油机缸盖水套CFD分析及传热研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 汽缸盖传热模拟和强度分析的背景和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 发动机气缸盖传热模拟的方法及现状 |
| 1.2.1 试验分析发展现状 |
| 1.2.2 仿真分析国内外发展现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 数学模型 |
| 2.1 缸盖冷却水流动的基本控制方程 |
| 2.1.1 流体运动的控制方程 |
| 2.2 湍流 |
| 2.2.1 湍流模拟方法 |
| 2.2.2 湍流模型 |
| 2.2.3 近壁面模型 |
| 2.3 气缸盖的传热模型 |
| 2.3.1 导热微分方程 |
| 2.3.2 数学模型中的边界条件 |
| 2.4 气缸盖热弹性基本控制方程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 样机水上实验及冷却水流动性能分析 |
| 3.1 三维模型的建立 |
| 3.1.1 汽油机的主要参数 |
| 3.1.2 气缸盖及冷却系统三维模型搭建 |
| 3.1.3 气缸盖冷却系统模型区域及网格划分 |
| 3.2 样机水上试验 |
| 3.2.1 出水温度测量 |
| 3.2.2 冷却水进水流量测量 |
| 3.2.3 节温器出水管出水流量测量 |
| 3.3 整机冷却系统流动特性分析 |
| 3.3.1 冷却系统计算模型 |
| 3.3.2 边界条件的设定 |
| 3.3.3 整机冷却系统计算结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 气缸盖流固耦合性能分析及优化设计 |
| 4.1 原机气缸盖热固耦合性能分析 |
| 4.1.1 计算模型 |
| 4.1.2 边界条件 |
| 4.1.3 气缸盖流固耦合计算结果分析 |
| 4.2 基于正交设计方法的改进性能探究 |
| 4.2.1 正交设计表的确定 |
| 4.2.2 针对优化方案的气缸盖流固耦合数值模拟分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 气缸盖热机耦合应力及疲劳分析 |
| 5.1 热机耦合应力分布情况 |
| 5.1.1 边界条件 |
| 5.1.2 材料属性 |
| 5.1.3 应力仿真结果分析 |
| 5.2 气缸盖低周疲劳计算分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
| 致谢 |
（8）航空用风冷活塞式发动机热状态研究（论文提纲范文）
| 0概述 |
| 1 风冷活塞式发动机冷却系统传热模型 |
| 1.1 风冷活塞式发动机缸内传热模型 |
| 1.2 热端部件传热模型 |
| 1.3 冷却系统传热模型 |
| 1.4 螺旋桨模型 |
| 2 风冷活塞式发动机传热边界条件 |
| 2.1 气缸内燃气侧传热边界条件 |
| 2.2 气缸体外部传热边界条件 |
| 3 发动机热状态仿真计算与试验验证 |
| 3.1飞行高度对发动机热状态的影响 |
| 3.2 螺旋桨转速对发动机热状态的影响 |
| 3.3 气缸体热状态对螺旋桨转速的影响 |
| 3.4 试验验证 |
| 4 结论 |
（9）船舶柴油机活塞稳态温度场研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 船舶柴油机活塞温度场数值模拟与影响因素研究的意义 |
| 1.2 国内外研究发展概况 |
| 1.2.1 有限元模型的发展 |
| 1.2.2 边界条件的发展 |
| 1.2.3 活塞温度场分析类型的发展 |
| 1.3 本文主要工作内容 |
| 第2章 活塞稳态温度场的数值模拟 |
| 2.1 稳态温度分析的基础理论 |
| 2.2 活塞热边界条件的求解 |
| 2.2.1 温度场的三类边界条件和初始条件 |
| 2.2.2 活塞热边界条件的确定 |
| 2.3 活塞有限元模型的建立与求解 |
| 2.3.1 活塞有限元模型的建立 |
| 2.3.2 活塞有限元模型的求解 |
| 2.3.3 活塞温度场的实验验证 |
| 2.4 适用于620柴油机活塞稳态温度场换热系数求解方法 |
| 2.4.1 顶面换热系数求解 |
| 2.4.2 其余区域换热系数求解 |
| 2.5 活塞稳态温度场结果分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 活塞稳态温度场特征点温度的影响因素研究 |
| 3.1 温度参数对活塞稳态温度场特征点温度的影响 |
| 3.1.1 顶面介质温度参数 |
| 3.1.2 冷却腔介质温度参数 |
| 3.1.3 活塞侧面介质温度参数 |
| 3.2 换热系数参数对活塞稳态温度场特征点温度的影响 |
| 3.2.1 顶面平均换热系数参数 |
| 3.2.2 冷却腔换热系数参数 |
| 3.2.3 活塞侧面换热系数参数 |
| 3.2.4 裙部内腔换热系数参数 |
| 3.3 结构参数对活塞稳态温度场特征点温度的影响 |
| 3.3.1 压缩高度结构参数 |
| 3.3.2 冷却腔位置参数 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 活塞稳态温度场特征点温度的量化和相关性研究 |
| 4.1 活塞稳态温度场特征点温度的量化分析 |
| 4.1.1 关键温度参数对活塞稳态温度场特征点温度的量化分析 |
| 4.1.2 关键换热系数参数对活塞稳态温度场特征点温度的量化分析 |
| 4.1.3 关键结构参数对活塞稳态温度场特征点温度的量化分析 |
| 4.2 活塞稳态温度场特征点温度相关性分析 |
| 4.2.1 第一道环上侧特征点温度相关性分析 |
| 4.2.2 第一道槽特征点温度相关性分析 |
| 4.2.3 顶面中心点温度相关性分析 |
| 4.2.4 顶面最低温度特征点温度相关性分析 |
| 4.2.5 顶面最高温度特征点温度相关性分析 |
| 4.2.6 冷却腔最高温度特征点温度相关性分析 |
| 4.2.7 顶面凸台特征点温度相关性分析 |
| 4.3 活塞稳态温度场各特征点温度预测模型 |
| 4.3.1 活塞稳态温度场各特征点温度预测模型的建立 |
| 4.3.2 模型的评价 |
| 4.3.3 模型的预测 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 全文总结和工作展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
| 附录A 温度参数对活塞特征点温度影响 |
| 附录B 换热系数参数对活塞特征点温度影响 |
| 附录C 相关性分析计算结果 |
| 附录D 模型评价图 |
（10）坦克柴油机缸内热状况分析（论文提纲范文）
| 1 柴油机的流动与传热计算理论 |
| 1.1 管路内流体流动与传热 |
| 1.2 缸内传热模型 |
| 1.3 柴油机缸内传热 |
| 1.4 水散热器传热 |
| 2 柴油机缸内工作过程及冷却系统耦合模型建立 |
| 2.1 冷却液流动过程 |
| 2.2 柴油机缸内工作过程及冷却系统耦合模型 |
| 2.3 柴油机台架热平衡试验 |
| 2.3.1 试验方案 |
| 2.3.2 试验设备及仪器 |
| 2.4 计算值与试验值对比分析 |
| 3 柴油机缸内热状况分析 |
| 3.1 柴油机传热量计算分析 |
| 3.2 缸内主要受热部件温度计算分析 |
| 3.3 冷却液温度计算分析 |
| 4 结论 |
四、风冷柴油机汽缸套缸内传热边界条件（论文参考文献）
- [1]低速柴油机活塞环组润滑建模方法及供油策略优化研究[D]. 李彤阳. 哈尔滨工程大学, 2020
- [2]基于ANSYS的气缸套热传导及强度分析系统开发[D]. 汤必强. 合肥工业大学, 2019(01)
- [3]小型航空活塞发动机缸头内壁抗磨损设计方法的研究[D]. 陈丙伟. 南京航空航天大学, 2019(02)
- [4]某型二冲程航空活塞发动机缸头热负荷研究[J]. 陈丙伟,陈伟,张晨. 重庆理工大学学报(自然科学), 2018(11)
- [5]柴油机缸套耦合传热模拟及试验研究[D]. 何书默. 华中科技大学, 2018(06)
- [6]鞍钢用某型柴油机冷却水套改进方案的研究[D]. 孟昊. 哈尔滨工业大学, 2017(01)
- [7]高速汽油机缸盖水套CFD分析及传热研究[D]. 鲁震. 湖南大学, 2014(08)
- [8]航空用风冷活塞式发动机热状态研究[J]. 姬芬竹,杜发荣,徐斌,杨世春. 内燃机工程, 2014(01)
- [9]船舶柴油机活塞稳态温度场研究[D]. 刘晶晶. 哈尔滨工程大学, 2014(03)
- [10]坦克柴油机缸内热状况分析[J]. 王宪成,何星,胡俊彪,孙志新,李奇. 装甲兵工程学院学报, 2013(05)