基于CFD技术的柴油机水流分配器计算分析

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计算流体动力学((COmputatiOnal F1UidDynamics简称CFD)是当前解决三维流动问题的重要手段，目前已经广泛渗透到各种现代科学研究和工程应用之中。采用CFD方法，可以缩短产品的设计或改进设计周期，并能够大幅度降低试验成本，而且得到通过试验方法无法测到或难于测到的- 些参数，可以解决-些实际不能解决的问题I 。

某型柴油机首次设计的水流分配器存在两个出口流量不均匀、出口流动阻力大、进出口压差高等问题，为了解决 以上 问题 ，提 出了新的改进设计方案，为了验证改进方案是否满足使用要求，利用CFD方法进行计算和分析。

1 CFD数值模拟计算流体动力学将数值计算方法和数据可视化技术有机结合起来，对流动、换热等相关物理现象进行模拟分析。CFD的基本思想可以归结为：把原来在时间域和空间域上连续的物理量场，用-系列离散点上的变量值的集合来代替，并通过-定的原则和方式建立起反映这些离散点上场变量之间关系的代数方程组，然后求解代数方程组获得场变量的近似值 。

采用CFD方法分析水流分配器内流场，必须从其具体的几何边界条件和物理边界条件出发，在流动基本方程(质量守恒方程，动量守恒方程)控制下对流动的数值模拟，得到复杂的三维流场内压力、速度等的分布规律，其基本过程如图1所示。

三维 1 .1 几何模型 模型几何抽象 I网格划分 I边界条件- I模拟计算FLUE]NT图1 数值模拟计算过程1.1三维几何模型的建立本文分析的是-台6缸柴油发动机冷却系统的CV100型水流分配器，首先在冷却系统零部件二维设计的基础上用三维CAD实体造型软件Solidworks绘制其详细的三维几何实体模型。为保证计算结果的真实性和可靠性，未对模型进行简化处理。图2为CV100水流分配器新设计方案的三维几何模型。

敢稿日期：2012-11-30基盒项目：201 1年度广西教育厅科研项目 (201 103YB148)作者简介：陈元华 (1980-)，男，湖南茶陵人，讲师，在读博士生，研究方向为车辆结构分析与CAE仿真及汽全生命周期分析。