一种新的固液共轭沸腾传热LB模型

为了避免沸腾传热格子玻尔兹曼(LB)模型中因固液能量传递速率一致而导致的模拟误差,尝试性地将温度弛豫时间τT引入到固体和液体的物性参数λ、cp中,成功获得了不同的能量传递速率,得到了一种新的固液共轭沸腾传热格子玻尔兹曼伪势模型。在验证了模型的准确性、稳定性和合理性后,采用固液共轭传热模型和原始伪势模型对不同润湿性表面的沸腾传热过程进行了数值模拟。结果表明:由于原始伪势模型忽视了固、液区域不同的传热能力,导致计算获得的气泡根部周围存在范围较大的低密度相变区,该区域的存在对气泡产生了额外相间作用力,大大改变了气泡的壁面接触角。而共轭传热模型通过引入温度弛豫时间函数实现了对固体和液体区域不同的热物理性质的表征,获得的低密度相变区范围很小,程度更低,壁面接触角更接近于设置的气泡接触角。在除超亲水表面外的其他润湿性表面,共轭传热模型获得的实际接触角的最大相对误差为8.6%,较原始伪势模型降低了9.8%,更能准确地描述实际的沸腾换热微观过程。

柴油机缸套失圆影响因素的仿真研究

以4缸4冲程柴油机为研究对象,考虑缸体—缸盖联结螺栓预紧力、气缸压力和活塞侧推力等机械负荷的影响,对缸套失圆进行仿真计算和分析,然后耦合冷却流场,对热负荷影响下的缸套失圆进行了模拟计算,最后耦合机械负荷和考虑冷却流场的热负荷,计算并分析了多种因素下的缸套失圆问题.结果表明,各因素对各个缸套的变形形态和具体失圆数据影响各不相同,热负荷对缸套失圆的影响更大些,其中冷却流场非均匀性的影响不容忽略,机械负荷对缸套失圆的影响稍小些,而螺栓预紧力对所有缸套的变形均具有显著影响,燃气压力和活塞侧推力只对缸套的局部区域影响较大,综合多种因素对缸套失圆进行的研究更能反映缸套在运行工况下的真实状况.