[發(fā)明專利]發(fā)動機(jī)水套分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111190209.5
• 申請日: 2021-10-13
• 公開（公告）號: CN114017175B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁曉軍;曾小春;駱旭薇;周熹;魏濤;李忠
• 申請（專利權(quán)）人: 江鈴汽車股份有限公司
• 主分類號: F01P11/00
• 分類號: F01P11/00;F01P11/14;F01P11/16;G06F30/28
• 代理公司: 南昌青遠(yuǎn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 36123
• 代理人: 范文菊

1.一種發(fā)動機(jī)水套分析方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟s100，創(chuàng)建水套3D數(shù)模；

步驟s101，水套網(wǎng)格劃分；水套3D數(shù)模中導(dǎo)入水套表面網(wǎng)格，分別對缸體、缸蓋、缸墊水套生成基于幾何表面網(wǎng)格及線網(wǎng)格生成基礎(chǔ)網(wǎng)格尺寸3mm的體網(wǎng)格；水套厚度小于4mm，倒角區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)化；

步驟s102，邊界層的設(shè)置；設(shè)置邊界層網(wǎng)格層數(shù)為1層，邊界層厚度2mm，連接缸體、缸蓋、缸墊水套交界面，完成水套體網(wǎng)格的劃分；

步驟s103，水套進(jìn)水溫度，流量設(shè)置；進(jìn)水溫度95℃；水套流量150l/m；

步驟s104，水套壁面溫度設(shè)置；壁面溫度最初按照缸體100℃，缸蓋120℃；

步驟s105，利用質(zhì)量守恒的連續(xù)性方程，動量守恒的動量方程進(jìn)行速度，溫度，壓力迭代計算；

步驟s106，提取水套進(jìn)出口溫差，邊界層Y+值；

步驟s107，水套進(jìn)出口的測試溫差和計算溫差對比；

步驟s108，判斷水套測試溫差和計算溫差是否超過設(shè)定值；超過設(shè)定值跳轉(zhuǎn)步驟s109，否則跳轉(zhuǎn)步驟s110；

步驟s109，邊界層重新設(shè)置厚度；

步驟s110，模型輸出；

通過調(diào)節(jié)邊界層設(shè)置，計算Y+值，找出合適的邊界層厚度，提高邊界層壁面換熱函數(shù)對于換熱的適應(yīng)性，換熱函數(shù)對于換熱的描述準(zhǔn)確度，依托于換熱函數(shù)是否和Y+匹配；

調(diào)節(jié)邊界層網(wǎng)格厚度，用試算的方法，獲得水套邊界層網(wǎng)格的Y+值，并使水套總體邊界層網(wǎng)格Y+值為：11—300之間，通過水套整體流速情況調(diào)整邊界層網(wǎng)格厚度在如下數(shù)值范圍內(nèi)1.5mm,1mm,0.5mm,0.25mm；重新劃分生成水套體網(wǎng)格，直至水套總體邊界層Y+值進(jìn)入20-100區(qū)間內(nèi)，最終找到0.5mm邊界層，計算得到Y(jié)+值為10—100之間，得到的水套溫差和實際最接近最終計算溫升和測試吻合；

Y+是一個無量綱數(shù)，代表了邊界層網(wǎng)格流動特性，Y+表示的是壁面函數(shù)的適用性；

其中，y表示離壁面的距離，u_τ為壁面附近流體的剪切速度，v為運動粘度，u為主流速度；

Y+的意義其實是y處漩渦的典型雷諾數(shù)，也反映了粘性影響隨y的變化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述發(fā)動機(jī)水套分析方法，其特征在于：

通過加工缸蓋，在排氣門之間的鼻梁區(qū)，以及流速小于0.3m/s的區(qū)域在缸蓋水套壁面挖孔，用可視的玻璃代替缸蓋壁面，做成透明缸蓋，在水套壁面處貼毛細(xì)管，玻璃和缸蓋壁面接口處，用玻璃膠密封；電機(jī)驅(qū)動發(fā)動機(jī)倒拖運轉(zhuǎn)；

調(diào)節(jié)到額定點轉(zhuǎn)速，透過玻璃觀察毛細(xì)管的流動方向和流動速度,和計算水套的流場做對比，包括一些流動死區(qū)，目的是直觀的驗證分析方法以及邊界的準(zhǔn)確性。