船舶柴油机活塞和缸套温度场有限元分析的中期报告

船舶柴油机活塞和缸套温度场有限元分析的中期报告一、研究背景及意义随着船舶柴油机的不断发展，提高柴油机热效率已经成为船用发动机发展的重要目标之一。而柴油机的燃烧过程所产生的热量，一部分会转化成机械能，一部分则会通过冷却系统散失，但仍有相当一部分热量无法被散失，导致柴油机的热效率降低，进而影响整个船舶的经济性能。因此，减少柴油机热损失，提高机械能转化率，提高船舶经济效益是很有实际意义的，同时也是未来的研究方向。对于现有的船舶柴油机，其高温烟气在进入涡轮增压器后温度依然很高，造成了涡轮增压器的热负荷过大，损坏率增加。为了解决这个问题，研究者通过对柴油机的冷却系统进行调整，对柴油机的热效率进行优化，使涡轮增压器能够正常工作。因此，对于柴油机的热效率进行优化，对于延长涡轮增压器的使用寿命，提高船舶经济效益都具有重要意义。二、研究内容本论文的研究内容是采用有限元方法对船舶柴油机活塞和缸套的温度场进行分析，以此来研究柴油机的热损失情况，为柴油机的热效率优化提供参考。本文将首先建立柴油机活塞和缸套的三维模型，利用有限元软件对活塞和缸套的温度场进行数值模拟，得到柴油机的热效率损失情况。本文将重点研究以下三个方面：1.建立柴油机活塞、缸套的三维模型，并进行网格划分。2.利用有限元方法模拟柴油机活塞和缸套的温度场分布。3.通过分析温度场分布结果，找出柴油机的热失耗点，提出相应的优化方案。三、研究方法本文采用有限元方法对船舶柴油机的活塞、缸套进行数值模拟，得到温度场的分布情况，具体包括以下几个步骤：1.建立柴油机活塞、缸套的三维模型，并通过软件进行网格划分。2.对网格划分之后的模型进行优化，保证模拟结果的准确性。3.利用有限元方法模拟柴油机活塞和缸套的温度分布情况。4.从模拟结果中找出柴油机的热失耗点，并进行优化方案的提出。四、预期结果通过建立柴油机活塞、缸套模型，并进行有限元分析，得到柴油机的热度分布情况，进而找出柴油机的热失耗点，提出相应的优化措施。本文将预期得到以下几个结果：1.建立柴油机活塞、缸套的三维模型，并进行网格划分。2.利用有限元方法模拟柴油机活塞和缸套的温度场分布。3.通过分析模拟结果，找出柴油机的热失耗点，提出相应的优化方案。五、参考文献[1]ChenYujie，HuMing，ZhangBo，etal.AnalysisofHeatTransferCharacteristicsofDieselEngineBasedonCFDSimulation[J].AppliedMechanicsandMaterials，2013，328-330(2)：217-220.[2]WuZhaoying，JiangYazhou.NumericalSimulationofDieselEngine'sWaterJacketBasedonANSYS[J].AppliedMechanicsandMaterials，2013，319-320(2)：391-394.[3]ZhangJifang.ResearchontheCoolingSystemofDieselEngine[J].ChineseJournalofMechanicalEngineering，2005，41(7)：89-94.[4]ZhangHongwei，YinXiang，YanWen.StudyonCoolingSystemOptimizationofHeavy-DutyDieselEngine[J].MarineElectrical&ElectronicEngineering，2011，31(10)：70-74.[5]XiaWeiming，LuYongsong，HeFeng.ResearchontheNumericalSimulationofCoolingSystemofLar