船用低速机的活塞冷却油腔流动和传热仿真分析与实验台设计

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1、分类号：密级：UDC：编号：工程硕士学位论文船用低速机的活塞冷却油腔流动和传热仿真分析与实验台设计硕士研究生：李大伟指导教师：明平剑教授学科、专业：动力工程论文主审人：范立云教授哈尔滨工程大学2018年5月分类号：密级：UDC：编号：工程硕士学位论文船用低速机的活塞冷却油腔流动和传热仿真分析与实验台设计硕士研究生：李大伟指导教师：明平剑教授学位级别：工程硕士学科、专业：动力工程所在单位：动力与能源工程学院论文提交日期：2018年5月论文答辩日期：2018年6月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:TheFlowandHeatTr

2、ansferSimulationAnalysisandExperimentDesignofMarineDieselEngine'sPistonCoolingChamberCandidate:LiDaweiSupervisor:ProfMingPingjian.AcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:MarineEngineeringDateofSubmission:Mar,2018DateofOralExamination:Jun,2018University:HarbinEngineering

3、University哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家

4、有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日摘要国内的低速柴油机目前来说主要依靠国外图纸和技术进行生产，随着国家对于自主研发越来越重视，低速柴油机技术的突破变得

5、日益重要。而且在柴油机中众多部件中活塞头的传热冷却问题是一个值得深入研究的问题，其换热工况恶劣，冷却腔体结构复杂，有关其换热规律的研究目前还较少，值得对该方面进行研究和探索。本文首先以6S35MC型低速柴油机的振荡冷却油腔的流体模型,通过计算流体力学仿真的方法，对低速机活塞冷却油腔体的冷却油填充率，不同受热面的传热系数等进行了仿真计算，分析了低速柴油机冷却油腔的机油流动和传热规律，并阐述了低速柴油机活塞油腔流动和传热的机理。并对活塞冷却油油路的伸缩管部分，活塞杆底部，活塞杆顶部，活塞头部分重点进行了流动分析，针对性的对压力，质量流量变化，两相流动的变化进行了分析

6、，分析了流动现象背后的原因，对各部分之间的相互联系和影响也逐步进行了分析。然后为了将仿真计算所得出的流动和换热规律能够在实际中得到验证，本文以6S35MC型船用柴油机的冷却油腔体为研究对象，设计了1：1的活塞油腔冷却实验台，针对实验台主要系统进行了设计和设备选型，设计了用电动机倒拖曲柄连杆机构带动活塞运动的实验机构，模拟活塞运动规律，可以实现对研究活塞冷却油腔体所需物理量的测量。在实验台设计过程中，设计了一种在活塞往复运动条件下，可控加热活塞头的方法，可以模拟代替燃烧放热的情况下对活塞的加热过程。最后本文对实验台架所需测量的物理量、实验的原理、测量控系统进行了设

7、计。关键词：活塞冷却油腔；振荡冷却；仿真模拟；流动与传热；实验设计；ABSTRACTAtpresent,domesticlowspeeddieselenginesaremainlyproducedbyforeigndrawingsandtechnologies.Asthecountrypaysmoreandmoreattentiontoindependentresearchanddevelopment,thebreakthroughoflowspeeddieselenginetechnologybecomesmoreandmoreimportant.Moreov

8、er,theheattr