大功率柴油机缸盖热负荷仿真分析开题报告

全文总字数：6422字

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1 目的及意义

柴油机是船舶与海上交通的奠基石，由于其效率高、经济性好等特点而被广泛使用。柴油机是一种热机，依靠转化热量而做工。随着时代的变化与科学技术的发展，现在的柴油机在性能上与老式柴油机已不可同日而语，其结构也进行了多次改进，无论是功率还是效率都大大增加^[1]。

柴油机在做功时，缸盖与缸套、活塞上底面一起，共同组成了燃烧室，这决定了缸盖会与高温高压气体直接接触，因此承受着极高的热负荷。压缩比是关乎柴油机性能的一个重要指标，指的是压缩前的气缸总容积与燃烧室容积之比。压缩比的高低会显著影响柴油机的热循环效率，并使燃烧室内的最高温度与最高爆压发生改变，从而使气缸盖的传热受到影响^[2]。在一定的范围内，提高压缩比能增加热循环效率，从而加大柴油机功率输出。但是随着柴油机功率的提高，燃烧产热在不断增加，缸盖所承受的热负荷也在不断增加，由于受热而产生的形变与变形受到约束而产生的热应力也越来越大。与此同时，气缸内的燃烧过程与传热过程同样会发生变化，经济性也会随之受到影响^[3]。一方面要提高柴油机的功率，一方面又要防止缸盖因过热而损坏，这给冷却系统的设计与柴油机的制造带来了极大的挑战。在这种情况下，对柴油机缸盖的传热与温度场分析显得尤为关键。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 研究的基本内容

(1)通过柴油基本参数和试验参数，利用gt-power软件建立柴油机的实际工作过程仿真模型，计算提取柴油机示功图等基本热力参数，验证该模型的正确性；

3. 研究计划与安排

第1-2周：完成英文翻译：

第3-4周：完成文献综述、开题报告：

第5-7周：学习gt-power、hypermesh和ansys软件；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] chunhao yang.recent advancement of cooling and heat transfer of diesel engine[c]. advancedscience and industry research center.proceedings of 2018 2nd internationalconference on applied mathematics, modelling and statistics application (ammsa 2018).advancedscience and industry research center:science and engineering researchcenter,2018:368-374.

[2] 杨粲.高压缩比柴油机燃烧传热特性与油气室匹配规律研究[d].武汉：华中科技大学,2019.