v型多缸柴油机润滑系统流动特性三维仿真研究

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1、V型多缸柴油机润滑系统流动特性三维仿真研究孙绪莹2015年6月中图分类号：TK422UDC分类号：621V型多缸柴油机润滑系统流动特性三维仿真研究作者姓名孙绪莹学院名称机械与车辆学院指导教师杜巍（副教授）答辩委员会主席骆清国（教授）申请学位工程硕士学科专业车辆工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年6月3-DSimulationofFlowCharacteristicsonLubricatingSystemofaVtypeMulti-cylinderDieselEngineCandidateName：Sun，XuyingSchoolorDepartment:Schoo

2、lofMechannicalEngineeringFacultyMentor:AssociateProf.DU，WeiChair,ThesisCommittee：Prof.Luo，QingguoDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：VehicleEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：June，2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不

3、包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要润滑系统是柴油机的重要系统之一，是柴油机高效可靠工作的重要保证；活塞冷却喷嘴将机油喷入冷却油腔，带走活塞顶部的大部分热量，其工作性能的好坏对柴油机的安全可靠运行有直接影响。本文以一台V型多缸柴油机的润滑系统为研究对象，对润滑油道和活塞喷油冷却的机油流动特性进行了三维仿真研究。本文使用Solidworks建立了柴油机润滑系统油道和活塞喷油

4、冷却机油流动计算域的几何模型，润滑系统油道模型包括附件托架体内的辅助油道、机油散热器、机油滤清器、曲轴箱体内主油道以及各润滑部位的简化油道等，活塞喷油冷却模型包括活塞冷却喷嘴油道、活塞下部腔体、内冷油腔等。本文使用Fluent软件对润滑油路标定工况下调压阀打开时的流场进行仿真研究。结果表明：机油在整个附件托架内的压力损失为0.352MPa，在主油道内的压降为0.145MPa；主油道中，供油凸轮轴轴承润滑油道压力最高，左排主油道压力最低；右排主油道流量最高，供油凸轮轴轴承润滑油道流量最低。在各出口中，配气凸轮轴轴承润滑油道的泄油量最大，增压器轴承的泄油量最小，配气凸轮轴轴承润滑油

5、道流量不均匀度最高。本文研究了标定工况下调压阀关闭时，润滑系统油道机油的流动特性，结果表明：流场的机油压力比调压阀打开时整体提高了0.18MPa左右；主油道内，左右两排主油道流量降低了，供油凸轮轴轴承润滑油道的流量则提高了；主油道末端出现了右排主油道机油向左排主油道供油的现象；调压阀之外的所有出口的机油流量都增加了，单体泵润滑油路的机油流量增加比例最高；只有增压器轴承出口流量不均匀度减小了，其他出口流量不均匀度都增加了。本文对不同入口流量下、活塞在不同位置，活塞喷油冷却的流场进行仿真计算。结果表明：机油离开喷嘴后，液柱的直径变大，液柱呈现中心速度高，周围速度低的状态；活塞在下止

6、点到距下止点16mm位置处，机油撞壁点靠近内冷油腔入口，在16mm到32mm位置处,撞壁点位于内冷油腔入口内，在32mm到145mm位置处,撞壁点远离内冷油腔入口；没有进入内冷油腔的机油在撞壁后仍然沿壁面流动，机油在撞壁后分散形成了数条油束；活塞在距下止点16mm、32mm位置处机油全部进入内冷油腔，活塞距在下止点96mm到上止点位置没有机油进入内冷油腔；活塞在距下止I北京理工大学硕士学位论文点16mm位置内冷油腔腔内机油体积分数最高，活塞在下止点内冷油腔壁面的机油体积分数最高。关键词：多缸柴油机；润滑系统；活塞冷却喷油；流场分布II北京理工大学硕士学位论文AbstractTh

7、elubricationsystemisoneofthemostimportantsystemsofadieselengine,anditguaranteesefficientandreliableperformanceofadieselengine.PistoncoolingjetcoolsapistondownbyinjecttingcoolengineoilintotheCoolinggalleryofthepiston,itsworkperformancehasgreateffect