针对四冲程高速柴油机活塞热负荷问题,建立了基于两相流振荡换热的活塞热流固耦合模型,该模型考虑了活塞往复运动造成机油无法填满冷却内腔的问题,通过设定气相、液相的多相流方法,模拟出机油在冷却内腔中填充率的变化曲线,并对各转角的瞬态传热系数及温度求平均值,从而进行热流固耦合分析。通过与硬度塞测量法的试验结果进行对比,可知该模型的误差较小,可以较好地用于活塞温度场的仿真模拟及关键位置热负荷的评估分析。在此基础上进行活塞热负荷影响因素的规律性分析,得到满足热负荷要求的发动机运行区间。
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