小型航空活塞发动机起飞工况冷却水道流场及冷却特性分析.pdf

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1、第40卷第2期2011年4月小型内燃机与摩托车SMALLINTERNALCOMBUSTIONENGINEANDMOTORCYCLEV01．40No．2Apr．201l小型航空活塞发动机起飞工况冷却水道流场及冷却特性分析马震1孙红飞2王兴海1宁智2(1一西北工业大学365研究所陕西西安7100722一北京交通大学机电工程学院)摘要：发动机缸盖冷却的研究对于提高发动机工作可靠性和发动机综合性能具有重要的意义。根据某型小型航空活塞发动机研发的需要，利用CFX软件对发动机起飞工况下冷却水道流场及其冷却特性进行了仿真研究，分析了缸内极端高

2、温时冷却水道和缸盖的安全区域，对不同海拔高度标准环境温度起飞工况下冷却水道流场及冷却特性进行了分析。研究结果表明，该型航空活塞发动机缸盖冷却水道的设计基本能够满足发动机的冷却要求，但缸盖冷却水道的结构还有进一步改进空间。关键词：小型航空活塞发动机冷却水道流场冷却特性中图分类号：V233．5+3文献标识码：A文章编号：1671—0630(2011)02—0012—07AnalysisontheFlowFieldandCoolingCharacteristicsintheCoolingWaterDuctofaSmaUAviation

3、PistonEngineunderTake．of：fConditionEnglneUnder_l。aKe-0tIU0ndltlonMaZhenl。S叫Hon出i2，WangXinghail，NingZhi21—365ResearchInstitute，Nor山westemPolytechnicaJUniversity(Xi觚，710072，Shanxi，China)2一CollegeofMechanicalandElectricalEngineerin只，BeiiingJiaotongUniversityAbstract：rI’

4、hestudyoftheenginecylinder—headc00lingisveryimponantfortheworkreliabilityandpe而nn—anceoftheengine．Accordingt0theneedoftheresearch如ddevelopmentofasmaJlaviationpistonengine，tllenowfieldandcoolingcha飓cteristicsinthecoolingwaterductofthesmallaviationpistonengineundertake

5、—offconditionwerestudiedbyusingCFXsoftware．Thesafbt)，are鹅ofthecoolingwaterductandcylinde卜headoftheengineunderutte瑚ostcylindertemperatureconditionweI．eanalyzed，andthenowfieldandcool—ingcha糟cteristicsint}lecoolingwaterductoftheengineunderdifrerenttake—ofraltitudecondit

6、ionswerestud—ied．TheI℃searchIlesultsshowt}lattlledesignofthecoolingwaterductofthesmallaviationpistonenginecansatisfytllec00lingneedsoftheenginebasically，buttheconfigurationoftllecoolingwaterductintheenginecylinder—headcanbemodifiedinsomeareas．Ke”mrds：Smallaviationpis

7、tonen舀ne，Coolingwaterduct，Flowfield，Coolingcharacteristic引言在发动机工作过程中，缸盖在承受大的机械负荷的同时，还要承受高的热负荷，是发动机中工作条件最为恶劣的零部件之一m3】。缸盖是发动机中重要的散热部件；在全负荷工况下，缸盖散热量可占燃料总发热量的20％左右，部分负荷时散热量比例会更高。国内外对发动机缸盖的冷却问题进行了大量的研究工作H“J，包括仿真研究和试验研究，研究成果对于提高发动机工作可靠性和发动机综合性能起到了积极的促进作用。本文根据某小型航空活塞发动机研发的需

8、要，对发动机起飞工况下冷却水道流场及其冷却特性进行了作者简介：马震(1976一)，男，硕士，工程师，研究方向为小型航空活塞发动机。第2期马震等孙型航空活塞发动机起飞工况冷却水道流场及冷却特性分析13仿真分析，目的是为该型航空活塞发动机缸盖冷却系统的设计与改进提供