纳米流冷却液雾化射流缸盖鼻梁区的表面换热分析.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--0148--09380116纳米流冷却液雾化射流缸盖鼻梁区的表面换热分析郑伟(厦门大学嘉庚学院，漳州363105)TheEffectofNano-CoolantAtomizingImpingementCoolingontheSurfaceHeatTransferintheCylinder-HeadBr

2、idgeZoneZHENGWei(TanKahKeeCollege，XiamenUniversity，Zhangzhou363105，China)Abstract：Inordertofurtherenhancetheheattransfercapacityofcylinderheadbridgezoneofdieselengines，anano—coolantatomizingimpingementcoolingwasproposed．Tothisend，theeffectofatomizingimpingemen

3、tofnano—coolantontheheattransferefficiencyofcylinderheadbridgezoneandtheinfluenceofdifferentcoolingmethodsonthedieselengineperformancewerestudiedbyusingcomputersimulation，high—speedphotographyandintegratedbenchtestsystem．Resultsshowthattheatomizingimpingementc

4、anachieveefficientcoolingofthecylinderheadzoneandhavegoodtemperatureuniformitywiththemaximumtemperaturedifferenceof1essthan6℃．ThisiSbecausethesurfaceheattransferinthebridgezoneiSdominatedbythenucleateboilingofnano—coolant，andtheatomizingimpingementcoolingcanin

5、creasethecylinderheadintakeairmassflowrateby9．7％comparedwiththetraditionalcoolingmethods．ThisallowstohavelowerNO，andsmokeemissionsatmediumandhighspeedswiththereductionofHCandCOemissionsatlOWandmediumspeeds．摘要：提出了采用纳米流冷却液雾化冲击冷却提升缸盖鼻梁区高热密度区换热能力的方案，利用计算机仿真计算、高速摄影

6、及内燃机台架系统研沆了纳米流雾化冲击对缸盖高热密度区换热效果及不同冷却方案对柴油机工作性能的影响。研究结果显示，采用雾化冲击方式能实现缸盖高热密度区的良好冷却且温度一致性较好，温度值相差幅度不高于6℃。原因在于纳米流冷却液沸腾换热以核态沸腾为主，且雾化冲击冷却方式可以提升柴油机缸盖的进气质量流量，相比传统冷却方式最大可以提升9．7％的质量流量。在中高转速下NO。排放量和烟度值的最大降幅分别为2．7％和4．0％，在中低转速下HC及CO排放量的最大降幅分别为10．2％和5．3％。关键词：柴油机；缸盖；纳米流；雾化冲击；

7、沸腾换热；试验研究Keywords：dieselengine；cylinderhead；nanofluids；atomizingimpingement；boilingheattransfer；experimentalstudyDOI：10．13949／j．cnki．nrjgc．2017．05．024中图分类号：TK401文献标识码：A收稿日期：2016-03-05基金项目：国家自然科学基金项目(51366006)；福建省自然科学基金项目(2015J01223)；2015年度教育厅福建省高校新世纪优秀人才支持计划；福

8、建省中青年教师教育科研项目(JAl5612)FundProject：NationalNaturalScienceFoundationofChina(51366006)；FujianProvincialNaturalScienceFoundationProjects(2015J01223)；FujianProvincialEducationDepartment