柴油机气缸套三维有限元温度场分析与边界条件探讨

本文主要探讨了柴油机气缸套温度场的三维有限元分析方法，由作者何屹、王琦等人合作完成，发表于大连海事大学轮机工程学院、辽河油田滑油环保工程公司、锦州市环境工程有限公司以及鞍山市环境检测站的研究团队。文章首先关注了气缸套温度场计算的边界条件设定，这是整个分析的关键环节。 在确定气缸内放热系数时，作者引用了修正的埃肖尔伯格公式，考虑到活塞速度、缸内气体压力和温度等因素来估算瞬时放热系数，再通过积分得到平均放热系数。对于燃气侧边界条件，由于缸套上部壁面与燃气接触频繁，影响较大，而在活塞下止点以下的部分则几乎不受燃气直接传热。同时，缸套还受到活塞侧面散热和摩擦生热的影响，因此轴向的稳定传热边界条件被设计成一种复杂的分布规律。 作者利用ansys软件建立了缸套的三维有限元模型，这种数值模拟方法相比实测有诸多优势，能提供更接近实际的工作状态下的温度场预测。通过对缸套温度场的模拟计算，作者获得了较为合理的结果，这些结果对于理解缸套的热行为，优化设计和改进缸套材料选择等方面具有重要意义。 文章最后对计算结果进行了深入分析，并借此讨论了如何基于温度场分析来提高柴油机气缸套的设计性能，包括增强其刚度、强度和冷却效率，同时减少应力集中等问题。总体而言，这项研究对于提升现代柴油机的性能和耐用性具有理论和实践价值。