两相流振荡换热过程数值模拟分析.pdf

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1、第38卷第5期内燃机工程V01．38No．52017年10月ChineseInternalCombustionEngineEngineeringOctober．2017文章编号：1000--0925(2017)05一0133一09两相流振荡换热过程数值模拟分析黄钰期1，梅盼1，俞小莉1，黄瑞1，刘震涛1，谷旭焕2(1．浙江大学能源工程学院动力机械及车辆研究所，杭州310027；2．上海大众汽车有限公司宁波分公司，宁波315000)380114NumericalSimulationofTwoPhaseFlowOscillationHeatTransferProces

2、sHUANGYuqil，MEIPanl，YUXiaolil，HUANGRuil，LIUZhenta01，GUXuhuan2(I．PowerMachineryandVehicularInstitute，EnergyEngineeringCollege，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China；2．NingboBranchofShanghaiVolkswagenCo．，Ltd．，Ningbo315000，China)Abstract：AtWO—dimensionalsimplifiedmodelwasusedtoexploreth

3、einfluencefactorsoftWOphaseflowoscillationheattransferprocessinaoilchamber．Throughaseriousofnumericalsimulation，itiSshownthatthetwophaseflowintheoilchamberisahighlydisorderedasymmetricflow．InadditiontOthetwoordermotionofthepistontoproducetheoilinjectiondeviation，thepressurefluctuation

4、causedbythemovementoftheoilplumeupanddownwillalsomaketheoilplumetilted，causingthespraytodeviatefromthechamberinlet．Accordingtothestudy，thecompulsoryoscillationcausedbythepistonmotionisadecisivefactortoinfluencetheoilflowandheattransfercharacteristicsinthechamber．Thefluctuationfrequenc

5、iesofthefillingratioandsurfaceheattransfercoefficientarefullyconsistentwiththepistonmotionfrequency．Moreover，thefuelinjectionrateandthepistonspeedhaveasignificanteffectonthefillingratioandheattransfercoefficient，butthesefactorsmaynotbeasingleeffectbutmutualcoupling．Thematchingdegreeof

6、thesprayvelocityintotheoilchamberandthemaximumpistonspeedmaybeakeyfactortoinfluencethefillingratioandheattransfercoefficients．Whenthesprayabsolutevelocityisclosetoorgreaterthanthemaximumpistonvelocity，theidealfillingratioandheattransfercofficientwillbeachieved．摘要：为深入了解振荡条件下的两相流运动过程与流动

7、换热特性，采用数值仿真研究方法，摒弃活塞复杂的结构因素，以简化模型为研究对象，从基础问题出发探索各因素对两相流振荡换热过程的影响。通过一系列的数值模拟，直观地展现了油腔内两相流运动过程是高度紊乱的不对称流动。研究结果表明：除活塞二阶运动产生偏离外，油腔上下运动引起的压力变化也将引起油柱倾斜，造成喷油与油腔入口偏离；活塞运动产生的强制振荡是影响腔内流动换热波动的决定性因素，油腔表面传热系数、填充率等的波动频率都与活塞运动频率完全吻合。此外，研究还发现喷油速率、活塞转速等参数对填充率和传热系数都会产生显著的影响，但这些影响因素可能并不是单一作用而是相互耦合的。喷油油柱

8、在进入油腔