● 摘要
冷却系统是发动机的重要组成部分，直接影响着发动机的动力性、经济性和可靠性。冷却水套是发动机冷却液流经的区域，它的结构形式决定了冷却液的流动形式、流动速度以及发动机散热量的分布情况。随着高功率高转速发动机的诞生，深入研究发动机冷却水套的流场和温度场分布对于改进水套结构、提高发动机散热能力、减少局部过热有着极为重要的理论意义和现实意义。本文针对495汽油机冷却系统优化设计中冷却液的三维流动与传热的问题展开研究，首先查阅了国内外在该课题方向的研究现状并选择了正确实用的研究方法，然后对495汽油机冷却水套沙芯模型的几何尺寸进行了实际测量。其次，基于大型工程建模软件CATIA建立了495汽油机的缸盖、缸体水套以及垫片的CAD模型并组装为一体模型。再次，搭建实验台架测量仿真模拟所需要的初始条件和边界条件，第四，基于AVL公司的流体计算软件FIRE对所建模型进行了网格划分和仿真模拟，根据仿真模拟计算结果对发动机冷却水套的温度分布，流速分布和压力分布进行了分析，以提高发动机的冷却效率、降低高温零件的热负荷、实现整机的热量分配和热量利用。最后，总结研究结果并展望了发动机冷却水套将来的研究目标和方向。