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南海丹灶吊车出租, 南海松岗吊车出租, 南海狮山吊车出租      优化后的喷油器强度校核方法?
新闻分类:公司新闻   作者:admin    发布于:2021-06-294    文字:【】【】【


       南海丹灶吊车出租, 南海松岗吊车出租, 南海狮山吊车出租      优化后的喷油器强度校核方法?   随着柴油机动力性能的逐渐提升,喷油器头部所承受的热负荷也随之增大。柴油机工作时其燃烧室瞬态温度最高可以达到 2000K 左右,42Cr Mo 钢对流换热系数为200-300W/m².K,喷油器热负荷过高可能会导致喷油器头部受热面烧蚀,喷油器热应力主要原因是内流场和燃烧室温差较大受热膨胀不均匀,分析喷油器头部的热应力首先要分析喷油器的温度场分布情况。 首先对喷油器温场进行分析,然后建立喷油器头部热-流-固耦合有限元模型,利用 Ansys Workbench 软件中顺序耦合法对喷油嘴进行热-流-固耦合分析。通过节点映射法将前面 CFD 计算所得的喷油器内部温度分布结果耦合到喷油器有限元结构模型中,从而得到喷油器内外总体温度场分布,然后将前面流体计算时燃油压力边界条件和喷油器的总体温度场分布结果导入到喷油器结构有限元模型中,从而分析得到喷油器所受的热应力。


         
        热-流-固耦合: 热-流-固耦合是指由流体、固体以及温度场之间的相互作用。热-流-固耦合问题不单单是在流固耦合问题上增加一个温度变化因素,而是把流场流动、温度场变化的量、结构形变同时当作基本变量。在热-流-固耦合问题中,热应力与流体压力可能会导致固体变形,固体变形与初始边界条件、流体流动导致温度场变化紧密相关。热-流-固耦合求解方式也分为两种,分别是直接求解和间接求解。直接求解就是用ANSYS 中耦合单元,设定好各项参数及边界条件直接求解。

    
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         热-流-固耦合一般分为两步求解:首先通过给定的边界条件求出流场的温度分布,然后将求解的温度结果通过映射的方式加载到结构上面,由热传导力学分析得出固体所受到的热应力。具体流程图如下:先将建立好的喷油器几何模型导入 ANSYS Workbench 几何模块,然后分别用fluent 模块和 steady state Thermal 模块、Transient Thermal 模块计算出喷油器内流场温度分布和喷油器处于燃烧室部分的稳态温度及瞬态温度分布,最后将计算后的流场温度结果导入到喷油器结构上算出喷油器所受到的瞬时热应力。2 燃烧室对流换热区边界条件: 由于此柴油机为直喷式,喷油器对流换热区直接处于燃烧室内,燃油燃烧时产生的高温直接作用在喷油器头部进行传热,容易造成喷油器外部与内部出现较大的温差。流固耦合区是燃油与喷油器内部交界面,处理方式为:首先通过给定的边界条件求出流场的温度分布,然后将求解的温度结果通过映射的方式加载到结构上面。


         喷油器材料属性随温度变化的关系:  由于本次喷油器材料采用的是 42Cr Mo 钢,它的各项材料属性随着温度的变化其内部组织可能产生变化,力学性能同样也会随之变化。本次模拟分析只关心定压比热容、热导率、弹性模量、泊松比、线性膨胀系数、换热系数等这六个因素。



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点击次数:112  更新时间:2021-06-29  【打印此页】  【关闭

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