[發明專利]發動機水套分析方法

有效

• 申請號: 202111190209.5
• 申請日: 2021-10-13
• 公開（公告）號: CN114017175B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 袁曉軍;曾小春;駱旭薇;周熹;魏濤;李忠
• 申請（專利權）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: 南昌青遠專利代理事務所(普通合伙) 36123
• 代理人: 范文菊

本發明涉及本發明發動機水套分析方法，本發明采用對水套換熱，水套流動兩個對標方法，對標換熱：對發動機水套做溫升測試，對標熱分析中水套溫度升高值，更新水套分析中邊界層的設置。提高水套分析中傳熱部分的準確性；直接通過毛細管流動，直接測試毛細管流速，和分析流速做直接的對比；為了壁面邊界層可以適應壁面換熱函數，計算更加準確；通過計算水套溫升和測試水套溫升作對比，調節邊界層網格厚度，最終計算溫升和測試吻合，同時找出壁面函數適應性的無量綱值Y＋，為后續項目建立計算標準。

技術領域

本發明涉及發動機分析方法，具體的說，是涉及一種發動機水套分析方法。

背景技術

目前，水套CFD流動換熱分析都是通過水套進出口的流量或者進出水壓差測試數據對水套分析和試驗做對標，這些對標只是對宏觀參數，無法對局部流動，換熱兩個主要參數做對標。

發明內容

針對上述現有技術中的不足，本發明提供一種提高水套分析中傳熱部分的準確性的發動機水套分析方法。

本發明所采取的技術方案是：

一種發動機水套分析方法，包括如下步驟：

步驟s100，創建水套3D數模；

步驟s101，水套網格劃分；水套3D數模中導入水套表面網格，分別對缸體、缸蓋、缸墊水套生成基于幾何表面網格及線網格生成基礎網格尺寸3mm的體網格；水套厚度小于4mm，倒角區域進行網格細化；

步驟s102，邊界層的設置；設置邊界層網格層數為1層，邊界層厚度2mm，連接缸體、缸蓋、缸墊水套交界面，完成水套體網格的劃分；為了在計算精度以及計算速度兩塊做平衡，為了提高壁面函數的適應性。

步驟s103，水套進水溫度，流量設置；進水溫度95℃；水套流量150l/m；

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

步驟s105，利用質量守恒的連續性方程，動量守恒的動量方程(N-S方程)，軟件后臺進行速度，溫度，壓力迭代計算；

步驟s106，提取水套進出口溫差，邊界層Y+值；

步驟s107，水套進出口的測試溫差和軟件計算溫差對比；

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

步驟s109，邊界層重新設置厚度；

步驟s110，模型輸出。

優選的，通過加工缸蓋，在分析過程中的排氣門之間的鼻梁區，以及流速偏低區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管，玻璃和缸蓋壁面接口處，用玻璃膠密封；電機驅動發動機倒拖運轉；

調節到額定點轉速，透過玻璃觀察毛細管的流動方向和流動速度,和計算水套的流場做對比，特別是一些流動死區(流速基本為0，毛細管不動區域)，目的直觀的驗證分析方法以及邊界的準確性。

本發明相對現有技術的有益效果：

本發明發動機水套分析方法，提高了驗證的分析的準確性，保證后續缸體缸蓋的可靠性。

對標換熱：對發動機水套做溫升測試，對標熱分析中水套溫度升高值，更新水套分析中邊界層的設置。

本發明發動機水套分析方法，通過調節邊界層設置，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對于換熱的適應性，換熱函數對于換熱的描述準確度，依托于換熱函數是否和Y+匹配，如果匹配，最終可以提高水套分析中傳熱部分的準確性。

對標流動：