张体恩
- 作品数：5 被引量：23H指数：1
- 供职机构：北京理工大学机械与车辆学院更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划中国人民解放军总装备部预研基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理机械工程更多>>
- 封闭空腔中多相流振荡传热特性的数值模拟被引量：23
- 2013年
- 振荡强化传热在内燃机活塞和气门中得到广泛应用,但是其热量输运机理了解还不够深入,目前仍然主要基于经验进行活塞和气门冷却结构的设计,这无疑使得系统传热量难以准确确定。采用CFD动网格技术和VOF多相流模型,对封闭空腔中填充部分冷却介质的振荡传热进行了数值计算,分析了对流传热系数随转速、冲程以及填充率的变化规律。结果表明:振荡能够明显地强化传热,转速是影响振荡强化传热的主要因素,强化传热的效果随着转速以及活塞冲程的增大而增强;当冷却介质填充率在30%～60%范围内时,强化传热效果明显,但当冷却介质填充率超出此范围时,传热效果变差。分析结果对内燃机活塞及气门的冷却设计具有指导意义。
- 曹元福张卫正杨振宇原彦鹏张体恩
- 关键词：振荡VOF模型数值模拟
- 基于气泡的缸盖水腔沸腾传热仿真研究
- 2014年
- 从气泡核化条件及沸腾起始点要求出发,提出相变判定条件,从而准确界定沸腾区域.基于沸腾均相流计算模型框架,建立了沸腾传热数值计算模型,并利用Robinson实验数据对该计算模型的准确性进行了校核.利用该数值模型对缸盖温度场进行了预测,与实机测温结果进行实验比对,证明新沸腾数值模型计算结果更接近实机测试温度,火力面测点最大误差不超过7%.
- 张体恩张卫正宋立业曹元福原彦鹏
- 关键词：沸腾传热气泡相变
- 缸盖沸腾冷却气泡控制的研究
- 2014年
- 基于沸腾气泡消失过程的可视化试验研究,提出了气泡消失假设,根据能量方程和变形分析建立了气泡消失数学模型并经试验验证。根据缸盖内流场特征和沸腾气泡特点提出气泡消失控制方法,以避免气泡对节温器等部件造成损害。根据核化理论提出气泡聚合抑制方法,缸盖应避免铸造砂眼。
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- 关键词：缸盖
- 柴油机气门座圈的抗脱落选材和设计研究
- 2015年
- 针对某型强化柴油机中出现的排气门座圈松脱掉落的现象,分析了导致故障发生的原因,并从选材和设计两方面对该问题进行了深入的研究。通过对预选材料——钴基合金、镍基合金和粉末冶金进行材料强度、热膨胀特性、摩擦特性和体积稳定性等方面的试验研究,对各材料气门座圈的抗脱落特性进行了评价;通过有限元计算方法确定了合适的座圈装配过盈量,在保证结构安全系数的前提下提升防松效果;并通过整机试验,对新材料气门座圈的工作可靠性进行了验证。研究结果表明：镍基合金与气门材料亲和力过强,磨损严重;粉末冶金能在较大的装配过盈量下保持较小的最大内应力,但体积稳定性不如钴基合金;钴基合金具有优越且稳定的高温抗压特性和耐磨特性,并表现出很好的体积稳定性和抵御不正常工况的能力。由于新材料抗压特性的提高,可将装配过盈量提高到0.081~0.113 mm,此过盈量能满足缸盖的使用要求,并能保证1.4以上的安全系数。
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- 关键词：动力机械工程气门座圈过盈量安全系数
- 缸盖鼻梁区沸腾冷却参数设计研究
- 2014年
- 针对沸腾冷却在强化发动机上的应用问题,以Deutz1015和S1110发动机缸盖为研究对象,进行了充分发展沸腾起点与临界热流密度点的标定实验;以气泡在水腔内消失为控制点,提出了气泡排除控制线StC=89×Pe-0.74,形成了沸腾冷却参数设计可行域.从参数设计角度提供了合理规划沸腾热流场的方法,即将沸腾控制在靠近气泡排除线区域,以解决沸腾高效与气泡控制难题.
- 张体恩张卫正宋立业曹元福
- 关键词：临界热流密度
