[发明专利]一种基于CAE仿真技术的柴油机冷却水套设计分析方法

权利要求书

1.一种基于CAE仿真技术的柴油机冷却水套设计分析方法，柴油机冷却水套包括气缸体冷却水套(1)、气缸盖冷却水套(2)、以及位于气缸体冷却水套(1)和气缸盖冷却水套(2)之间的气缸垫冷却水套(3)，其特征在于，基于CAE仿真技术的柴油机冷却水套设计分析方法包括：

S10：提供柴油机冷却水套的三维模型；

S20：基于柴油机冷却水套的三维模型，对柴油机冷却水套进行流体动力学计算；

S30：对得到的流体动力学计算结果进行分析，判断气缸体冷却水套(1)的设计方案是否可行；

S40：对得到的流体动力学计算结果进行分析，判断气缸盖冷却水套(2)的设计方案是否可行；

S50：对得到的流体动力学计算结果进行分析，判断气缸垫冷却水套(3)的水孔的设计方案是否可行；

若S20-S50中的任一个设计方案不可行，则调整柴油机冷却水套的三维模型，然后重复执行S20，并直至S20-S50中的任一个设计方案均可行。

2.根据权利要求1所述的基于CAE仿真技术的柴油机冷却水套设计分析方法，其特征在于，S20包括：

S201：基于柴油机冷却水套的三维模型，进行流体动力学计算前处理，采用CAE网格划分工具对整个柴油机冷却水套区域进行网格划分，划分出气缸体冷却水套(1)、气缸盖冷却水套(2)、以及气缸垫冷却水套(3)的水孔的区域；

S202：进行流体动力学计算求解器的设置，包括柴油机冷却水套入口的冷却液质量流量、柴油机冷却水套出口的静压力、柴油机冷却水套各部位表面温度、冷却液的物理性质及初始温度；

S203：进行流体动力学仿真计算，当计算收敛后，停止计算；

S204：提取流体动力学计算结果，流体动力学计算结果包括柴油机冷却水套各处的冷却液流速及对流换热系数。

3.根据权利要求1所述的基于CAE仿真技术的柴油机冷却水套设计分析方法，其特征在于，S30中判断气缸体冷却水套(1)的设计方案是否可行包括：

判断气缸体水套上部区域的冷却液流速和第一预设流速的大小；

判断气缸体水套上部区域的对流换热系数和第一预设系数的大小；

若气缸体水套上部区域的冷却液流速大于所述第一预设流速且气缸体水套上部区域的对流换热系数大于所述第一预设系数，则判定气缸体冷却水套(1)的设计方案可行；若气缸体水套上部区域的冷却液流速不大于所述第一预设流速和/或气缸体水套上部区域的对流换热系数不大于所述第一预设系数，则定气缸体冷却水套(1)的设计方案不可行。

4.根据权利要求3所述的基于CAE仿真技术的柴油机冷却水套设计分析方法，其特征在于，所述第一预设流速为0.5m/s；所述第一预设系数为5700W/m²*K。

5.根据权利要求1所述的基于CAE仿真技术的柴油机冷却水套设计分析方法，其特征在于，S40中判断气缸盖冷却水套(2)的设计方案是否可行包括：

判断气缸盖水套的相邻气门之间，以及气门与喷油器之间区域的冷却液流速与第二预设流速的大小；

判断气缸盖水套的相邻气门之间，以及气门与喷油器之间区域的对流换热系数与第二预设系数的大小；

若气缸盖水套的相邻气门之间，以及气门与喷油器之间区域的冷却液流速均大于所述第二预设流速，且气缸盖水套的相邻气门之间，以及气门与喷油器之间区域的对流换热系数均大于所述第二预设系数，则判定气缸盖冷却水套(2)的设计方案可行；

若气缸盖水套的相邻气门之间，以及气门与喷油器之间任一区域的冷却液流速不大于所述第二预设流速，和/或气缸盖水套的相邻气门之间，以及气门与喷油器之间任一区域的对流换热系数不大于所述第二预设系数，则判定气缸盖冷却水套(2)的设计方案不可行。

6.根据权利要求5所述的基于CAE仿真技术的柴油机冷却水套设计分析方法，其特征在于，所述第二预设流速为2m/s；所述第二预设系数为14000W/m²*K。