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基于强耦合的增压器轴承体耦合传热分析及冷却性能研究

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基于强耦合的增压器轴承体耦合传热分析及冷却性能研究

作者：卜艳平湖南大学

学位级别：硕士

中国汽车产量占世界汽车产量的比重逐年提高,汽车保有量持续快速增长,对能源和环境带来了很大的挑战,对此,我国将实施“全球最严”的国六排放法规。涡轮增压技术顺应这个趋势迅速发展起来,技术日趋成熟,不断向小排量、高增压的方向发展... 详细信息

中国汽车产量占世界汽车产量的比重逐年提高,汽车保有量持续快速增长,对能源和环境带来了很大的挑战,对此,我国将实施“全球最严”的国六排放法规。涡轮增压技术顺应这个趋势迅速发展起来,技术日趋成熟,不断向小排量、高增压的方向发展,导致涡轮增压器各零部件的工作环境越来越恶劣。轴承体上增设冷却水腔能有效地降低关键零部件轴承和密封环的热负荷。本文以湖南省科技重大专项项目、汽车车身先进设计制造国家重点实验室自主课题为依托,以某0.8L汽油机搭载的涡轮增压器为研究对象,基于涡轮增压器流固耦合传热机理,应用强耦合的方法对涡轮箱和轴承体的装配体进行了耦合传热分析,对轴承体冷却性能的影响因素和水阻性能进行了研究,论文主要研究工作和创新之处如下:(1)建立了涡轮增压器涡轮箱和轴承体传热、流体流动与传热以及耦合边界传热的数学模型,对比分析了强耦合和弱耦合方式的应用结果,并确定了强耦合方式的增压器轴承体耦合传热数值求解方法。(2)对建立的高温废气-涡轮箱、冷却水-轴承体和润滑油-轴承体耦合传热系统和涡轮和转子轴高速旋转模型进行了模拟,分析了流体的流动和传热以及涡轮箱和轴承体的传热情况,得到了流体的流速、温度以及固体域的温度分布,为计算最小冷却水和润滑油流量提供了重要的理论基础。(3)分析了废气入口温度、涡轮转速、润滑油流量、冷却水流量对轴承体冷却性能的影响,并依据冷却水在轴承体内流动时的重力势能、压降和动能变化,得到了冷却水在轴承体内流动的水阻性能,为建立冷却水的水阻和流量的函数关系式和轴承体内水腔的设计提供了参考依据。

关键词：轴承体涡轮箱强耦合冷却性能水阻性能

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高速齿轮喷油润滑流场及冷却性能研究

高速齿轮喷油润滑流场及冷却性能研究

作者：苏建川哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

高速齿轮在传动时由于摩擦会产生大量的热量,需要进行充分的润滑和冷却,才能保证传动系统的安全可靠运行。本文以啮合直齿轮对为研究对象,建立热分析、温度场有限元分析和流热耦合计算分析模型。主要研究内容如下:（1）对直齿轮进行热分... 详细信息

高速齿轮在传动时由于摩擦会产生大量的热量,需要进行充分的润滑和冷却,才能保证传动系统的安全可靠运行。本文以啮合直齿轮对为研究对象,建立热分析、温度场有限元分析和流热耦合计算分析模型。主要研究内容如下:（1）对直齿轮进行热分析,分析了齿轮摩擦热和对流换热系数的分布规律和大小及相关影响因素,编制了计算程序。结果表明,随着输入转速和转矩的增加,齿轮齿面摩擦热流量增大,增量呈减小趋势。随着转速的增大,齿轮的对流换热系数增大,但增量逐渐减小。齿轮摩擦热分析为求解齿轮的温度分布提供边界条件。（2）在得到热边界条件之后,进行齿轮瞬态热分析。分别采用热流量法和热源项法对齿轮温度场进行计算对比,结果表明两种方法计算得到的最小温度和平均温度基本一致,但是热流量法计算得到的最大温度略高于热源项法。齿轮本体温度场的最大温度随着转矩和转速的增大呈上升趋势,但随着转矩和转速的增加,温升趋势减小。（3）将齿轮摩擦热计算结果作为流场计算的边界条件,对齿轮喷油润滑流场和温度场进行计算,得到不同喷油速度、转矩和转速下,齿轮的油液分布情况和温度场分布。结果表明,增大喷油速度能提升润滑效果和冷却性能,但是一定程度后对润滑效果和冷却性能的提升越来越小。增大转矩会减弱润滑效果,但是增大到一定程度,对润滑效果的减弱越来越小。齿轮最大温度随着转矩的增大而增大,且接近线性分布。转矩的改变对齿轮温度场产生了较大的影响。增大转速会使喷油润滑效果减弱,但是随着转速的增大其减弱效果影响变小。齿轮的最大温度随着转速的增大而增大,且接近线性分布。

关键词：齿轮热分析流热耦合计算润滑效果冷却性能

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冷却性能的现场测试

铸锻热（热处理实践） 1997年第3期 23-26页

作者：曾广益天津市热处理研究所 300210

淬火介质的生产厂家使用冷却曲线的方法测定淬火介质的冷却性能数据作为其出厂的标准，而绝大多数淬火介质使用厂家都难以用同样的方法验收和对淬火介质进行监测和维护。目前，要求所有使用厂家都安装冷却性能测试仪还有诸多不便之处。... 详细信息

淬火介质的生产厂家使用冷却曲线的方法测定淬火介质的冷却性能数据作为其出厂的标准，而绝大多数淬火介质使用厂家都难以用同样的方法验收和对淬火介质进行监测和维护。目前，要求所有使用厂家都安装冷却性能测试仪还有诸多不便之处。本文拟提出一种简易的现场测试方法。这种方法是以热处理炉的控温仪表作为测试冷却曲线数据的温度显示仪表。本文将以ZBE－45003“热处理油的冷却性能测定法”为例，讨论这种简易方法的可行性，这样生产厂和使用厂将有“共同的语言”来对话。

关键词：淬火介质冷却曲线冷却性能测试

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冷却性能良好的风冷活塞式压缩机

机电设备 1975年第2期 19-22页

作者： W.瓦新格陈毓娟

导言压缩空气必须以经济方式获得,因在各个工业部门它是一种不可缺少的能源。欲使压缩空气价格合适,其首要前提是压缩机的投资费用应低,同时生产成本也应尽可能低廉。风冷活塞式压缩机能理想地符合上述二点要求。先进的压缩机制造厂一... 详细信息

导言压缩空气必须以经济方式获得,因在各个工业部门它是一种不可缺少的能源。欲使压缩空气价格合适,其首要前提是压缩机的投资费用应低,同时生产成本也应尽可能低廉。风冷活塞式压缩机能理想地符合上述二点要求。先进的压缩机制造厂一直最喜采用风冷式。现代风冷式压缩机组及工业用压缩机的研制系依据空气动力学理论,俾使冷却系统得到特别良好的效果。

关键词：活塞式压缩机气缸头气阀活塞压缩机气缸盖后冷却器压缩机外壳风冷冷却性能

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冷却性能优异的铜散热器

电子产品世界 2004年第02B期11卷 48-49页

作者： Barry Dagan CoolInnovations公司

由于散热器的性能取决于物理结构与金属成分,所以,采用高导电性的材料,热管理装置的制造者们就能够制成高效率的散热器.由于具有优异的冷却能力,铜散热器在解决冷却问题时,应用很广泛.

关键词：冷却性能铜散热器物理结构金属成分热管理装置热学特性传导率

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环境风对机力通风冷却塔冷却性能的影响

建模与仿真 2021年第2期10卷 536-542页

作者：牛天淇上海理工大学上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海

通过对机力通风冷却塔进行数值模拟,研究环境风速及风向对机力通风冷却塔冷却性能的影响。结果表明:风速在0~16 m/s的范围内,机力通风冷却塔的换热功率随风速的增大而增大;风向角在0˚~90˚的范围内,机力通风冷却塔的换热功率随风向角的... 详细信息

通过对机力通风冷却塔进行数值模拟,研究环境风速及风向对机力通风冷却塔冷却性能的影响。结果表明:风速在0~16 m/s的范围内,机力通风冷却塔的换热功率随风速的增大而增大;风向角在0˚~90˚的范围内,机力通风冷却塔的换热功率随风向角的增大而减小。

关键词：机力通风冷却塔冷却性能数值模拟风向角

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复合型横流闭式冷却塔冷却性能的数值模拟

建筑热能通风空调 2021年第1期40卷 20-25,19页

作者：杨卫波夏莉孙念心扬州大学电气与能源动力工程学院

为了获得不同参数对风冷蒸发复合型横流闭式塔冷却性能的影响,建立了塔内不同换热区域的热湿传递方程,模拟了结构和运行参数对复合塔冷却性能的影响。结果表明:对于结构参数,单排盘管根数与单根管长度的增加有助于提高冷却效率,而增加... 详细信息

为了获得不同参数对风冷蒸发复合型横流闭式塔冷却性能的影响,建立了塔内不同换热区域的热湿传递方程,模拟了结构和运行参数对复合塔冷却性能的影响。结果表明:对于结构参数,单排盘管根数与单根管长度的增加有助于提高冷却效率,而增加排管间距会降低冷却效率。且翅片管排数所占比值越大,复合型塔的冷却性能越差。就运行参数而言,随空气流量与喷淋水量的增加及空气湿球温度的升高,冷却效率提高。而冷却水流量的增加会导致冷却效率的降低。

关键词：风冷蒸发复合型横流冷却塔冷却性能数值模拟

氯化钠对聚乙烯醇水溶液淬火介质冷却性能的影响

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兵器材料科学与工程 1979年第1期 59-69页

作者：魏元春华东工程学院

一、前言一九五八年Cary P.E及其合作者报导了聚乙烯醇合成淬火介质后,立即引起了许多国家的注意,我国有的工厂也进行了试用。在水中加入少量(0.05～0.30％)的聚乙烯醇,可使溶液的冷却性能发生显著的变化,其冷却能力介于水和油之间。... 详细信息

一、前言一九五八年Cary P.E及其合作者报导了聚乙烯醇合成淬火介质后,立即引起了许多国家的注意,我国有的工厂也进行了试用。在水中加入少量(0.05～0.30％)的聚乙烯醇,可使溶液的冷却性能发生显著的变化,其冷却能力介于水和油之间。由于这

关键词：聚乙烯醇水溶液氯化钠水溶液聚乙烯醇薄膜淬火介质冷却性能

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阿里安5芯级发动机喷管延伸段冷却性能研究

火箭推进 1999年第4期25卷 29-39页

作者：宁建华

本文主要讲述了火神发动机喷管延伸段冷却性能的热分析研究工作。根据测量数据,采用简单的热节点模型,得出了喷管壁温和气壁换热系数。用热节点模型验证了 Volvo 宇航公司使用的标准预测法。建立了在异常和与期望温度值有偏差的情况下... 详细信息

本文主要讲述了火神发动机喷管延伸段冷却性能的热分析研究工作。根据测量数据,采用简单的热节点模型,得出了喷管壁温和气壁换热系数。用热节点模型验证了 Volvo 宇航公司使用的标准预测法。建立了在异常和与期望温度值有偏差的情况下的冷却性能预测系统。本文还阐明了如何从飞行试验获得的有限信息来准确和可靠地预测验收试验以及飞行期间火神发动机喷管廷伸段冷却系统的效能。

关键词：火神发动机喷管冷却性能