国家自然科学基金(51206141)
- 作品数：12 被引量：42H指数：4
- 相关作者：黄钰期俞小莉刘震涛黄瑞孙正更多>>
- 相关机构：浙江大学上海大众汽车有限公司潍柴动力股份有限公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：机械工程交通运输工程动力工程及工程热物理理学更多>>
- 两相流振荡换热过程数值模拟分析被引量：2
- 2017年
- 为深入了解振荡条件下的两相流运动过程与流动换热特性,采用数值仿真研究方法,摒弃活塞复杂的结构因素,以简化模型为研究对象,从基础问题出发探索各因素对两相流振荡换热过程的影响。通过一系列的数值模拟,直观地展现了油腔内两相流运动过程是高度紊乱的不对称流动。研究结果表明:除活塞二阶运动产生偏离外,油腔上下运动引起的压力变化也将引起油柱倾斜,造成喷油与油腔入口偏离;活塞运动产生的强制振荡是影响腔内流动换热波动的决定性因素,油腔表面传热系数、填充率等的波动频率都与活塞运动频率完全吻合。此外,研究还发现喷油速率、活塞转速等参数对填充率和传热系数都会产生显著的影响,但这些影响因素可能并不是单一作用而是相互耦合的。喷油油柱在进入油腔时的速度与活塞的最大运动速度之间的匹配度可能是影响油腔填充率及传热系数的一个关键因素;当喷油的绝对速度与活塞最大速度接近或大于活塞最大速度时,将达到较为理想的填充率和传热系数。
- 黄钰期梅盼俞小莉黄瑞刘震涛谷旭焕
- 关键词：内燃机两相流数值模拟
- 活塞内冷油腔两相流振荡可视化模拟被引量：4
- 2020年
- 设计并搭建一个活塞振荡两相流可视化模拟试验台,利用3D打印技术还原某型号柴油机的活塞内冷油腔,针对甘油水溶液以及大豆油2种不同的冷却介质,在可视化拍摄流场图像的同时,收集出油数据并计算通过率.研究发现,所采用的试验方法可摒弃喷油飞溅干扰,准确采集出油量数据,获得了清晰可辨的可视化图像.将拍摄结果进行对比分析,并对两相流振荡的流型进行辨识和分类,发现当雷诺数达到20 000以上时,两相流振荡的流动状态会发生明显变化,流动进入强湍流状态.
- 黄钰期陈卓烈胡军强李梅牛昊一
- 关键词：可视化试验雷诺数
- 汽车中冷器数值分析辅助设计研究
- 2013年
- 在板翅式中冷器的设计过程中,冷热侧散热带和紊流带的匹配及其尺寸参数的选择对中冷器换热效率和流动阻力有着决定性的影响,是整个中冷器结构设计的关键环节。针对不同散热带和紊流带翅片结构形式组合方案,开展了数值仿真及试验研究。首先通过计算机数值单元仿真方法进行了辅助设计,结合CAD和CFD软件,完成了中冷器的初步设计、仿真、比较和选型;最后通过风洞试验研究,发现仿真分析结果和试验结论较为一致,验证了该方法的有效性及具备较强的工程价值。研究结果表明:在8个备选的中冷器散热带和紊流片翅片结构形式组合方案中,由锯齿型紊流带与直角波纹型散热带组合而成的结构具有最优的换热-阻力综合效果;翅片的高度和峰距对换热性能有重要影响,适当降低热侧通道的高度,增加散热带或紊流片的数目,减小翅片的波距和节距,有助于加强翅片与空气之间的热交换,进而提高换热效率。
- 黄瑞黎宏苗韩松陈俊玄黄钰期陆国栋
- 关键词：汽车中冷器翅片结构数值仿真
- 工程机械分离式冷却系统流动传热数值仿真被引量：3
- 2016年
- 采用计算流体力学(CFD)和数值传热学(NHT)方法对工程机械分离式冷却系统进行数值仿真分析,利用三维实体风扇和热交换器模型构建4种分离式冷却系统模型,并进行流动传热和风扇匹配特性分析。研究结果表明:在相同热交换器布置形式下,吸风式风扇方案功耗更低;在相同风扇形式下,热交换器正交布置方案流动传热性能更优;最后,采用冷却系统性能系数(Q/W)以及匹配特性曲线对这4种分离式冷却系统进行综合性能分析,可知吸风式风扇、热交换器正交布置方案最节能。
- 傅佳宏俞小莉刘震涛黄钰期
- 关键词：流动传热数值仿真热交换器风扇
- 活塞环-缸套动接触边界传热模型研究被引量：1
- 2018年
- 由于润滑油膜内部存在多热效应耦合作用,现有内燃机流固耦合计算中常采用的活塞环-缸套间传热经验估计或热阻模型的计算结果与实际情况存在较大差异。为此本文中在线接触润滑模型的基础上,研究各热效应随工况的变化规律和相互间的耦合作用,建立了基于CFD流动传热计算结果修正的活塞环-缸套传热模型。结果表明,与热阻传热模型相比,本文中建立的修正传热模型算得的活塞温度场更符合实测的活塞温度数据;该模型经无量纲化处理后,可推广应用于其他活塞环-缸套传热计算。
- 孙正黄钰期俞小莉
- 关键词：内燃机流固耦合动力润滑
- 线接触摩擦副润滑加热实验研究
- 2020年
- 为探究润滑油在外部加热条件下的润滑能力以及油膜形态的变化情况,采用玻璃盘和金属旋转轴组成存在一定温差的摩擦副系统,搭建了使用激光位移传感器进行油膜厚度测量的可视化试验装置。通过观测不同参数影响下的油膜形态以及摩擦力大小发现,润滑油温度、转速等参数对于润滑油膜的形成及摩擦力有着重要的影响:当润滑油温度升高时,油膜厚度降低,摩擦力急剧增加;当转速增大时,油膜厚度增大,摩擦力减小,但是若转速持续增大,油膜厚度会逐渐趋于一个最大值,摩擦力的减小趋势减缓,甚至最后略有增加。应用这一实验系统,还可拍摄油膜气穴,气穴形态与文献所示非常相似。
- 李云强陈卓烈许成张鹏伟吴斌邢嘉琦黄钰期
- 关键词：润滑油膜厚度激光位移传感器光干涉法
- 鼻梁区水腔结构对缸盖底板传热影响研究被引量：5
- 2016年
- 建立了参数化的缸盖底板及水腔简化模型,并用六缸机整机计算结果及缸盖测温试验验证模型有效性。随后进行了鼻梁区水腔结构因素对缸盖底板温度、轴向温度梯度、第三主应力的影响规律研究。计算结果表明:截面长度和宽度在不同鼻梁区域有不同的影响规律,在同一区域,截面的长、宽、高因素对温度场、应力场的影响同样存在差异。对于鼻梁区中点温度和轴向温度梯度,截面高度为影响最大的因素,其次是截面宽度和长度;对于第三主应力,截面高度同样影响最大,其次是截面长度和宽度。排气门鼻梁区温度较高,可以通过降低截面高度、长度和增加截面宽度实现;进气门鼻梁区热应力较高,可以通过增加截面高度、降低截面长度和宽度实现。
- 刘震涛尹旭孙正黄瑞韩松俞小莉
- 关键词：内燃机简化模型流固耦合
- 径向滑动轴承润滑油膜流动-传热过程仿真被引量：10
- 2018年
- 针对润滑油膜进行计算流体力学(CFD)分析时,空化模型的选取对计算结果有非常显著的影响。本文引入全空化模型,完善了基于CFD的动压润滑数值仿真方法,对比了不同空化现象处理方法对于压力和温度分布计算结果的影响。此外,还比较了不同方法在求解流动传热问题中的适用性和精度差异,进一步验证了CFD方法在求解此类问题时的优势。结果表明:引入全空化模型的CFD方法可将最大压力计算结果精度提升12.1%,压力和温度的整体分布也与试验值更接近;且温度分布计算结果更符合实际;在模拟气穴溃灭过程中,现有全空化模型在计算气穴区域温度分布时仍有改进空间。
- 孙正黄钰期俞小莉
- 关键词：动力机械及工程工程热物理径向滑动轴承计算流体力学相变传热
- 发动机飞轮壳道路载荷谱试验分析研究被引量：1
- 2014年
- 飞轮壳作为发动机的重要结构件和支撑件,极易发生断裂破坏。为获得飞轮壳的应力特征,开发了基于NI-DAQ的车载数据采集系统,分别在"粗纹理"和"大构造"两种典型路况、满载与空载两种载荷工况下采集了飞轮壳危险部位应力谱信号。开发了基于C++的数据分析平台,进行了应力谱信号的修正和时域频域特征提取,包括时域内平面应力分析、频域内应力幅值谱分析和瀑布图分析。研究结果表明,飞轮壳处于单轴应力状态,飞轮壳失效机理为交变应力作用下的疲劳破坏;飞轮壳破坏的主要原因为80Hz以下的低频振动;造成系统破坏主要激振源为发动机,主要影响因素为发动机转速。通过各个典型工况下的对比分析发现,飞轮壳破坏主要发生在高不平度路面、满载负荷工况和高发动机转速工况。
- 牛健俞小莉黄瑞冯燕陈俊玄刘震涛周迅
- 关键词：飞轮壳应力谱时频分析
- 基于CEL算法的发动机润滑液瞬态振荡过程可视化研究被引量：4
- 2018年
- 发动机润滑液瞬态振荡过程属于复杂的流固耦合问题,建立了曲轴-油底壳-润滑油流固耦合模型,采用耦合的欧拉-拉格朗日(CEL)算法分析了车辆在启动、加速、制动和转向工况下的润滑油振荡响应,并对瞬态振荡过程进行了可视化,得到各个时刻润滑油的真实振荡情况;对CEL方法的有限元建模、体积分数处理作了分析与探讨,在此基础上对液体震荡情况下油底壳壁面进行了动态响应分析,得到了油底壳应力响应时间历程,结果表明在液体震荡的情况下,油底壳壁面应力曲线会出现尖刺现象,这对整机的NVH性能有很大影响。该结果对发动机设计中如何实现瞬态液体振荡过程的可视化和降低噪声有实际意义。
- 马子远俞小莉黄钰期刘震涛黄瑞
- 关键词：润滑液可视化
