气缸盖三维建模及其冷却水道的CFD流场分析毕业论文.doc

四川理工大学毕业设计（论文）气缸盖三维建模及其冷却水道的CFD流场分析摘 要本文以单缸柴油机的气缸盖为研究对象，利用Solidworks三维软件建立气缸盖几何模型。然后使用Solidworks中的插件Floworks对气缸盖的冷却水道进行流场分析。分析主要从从温度场、压力场和冷却液的流速三个方面进行。 由分析可知该单缸柴油机气缸盖冷却水套的设计比较合理，并能达到设计要求的冷却效果，但是也存在一些需要优化的地方，需进一步改进，以达到最优的冷却效果。 通过对内燃机气缸盖冷却水道的三维CFD数值模拟，得到了大量的水道流场信息，为指导该单缸气缸盖冷却水道的开发设计和改进提供一定的理论依据。关键词：气缸盖；冷却水道；温度场；CFD数值模拟ABSTRACTBased on the single cylinder diesel engine cylinder head as the research object, using Solidworks 3D software is built cylinder geometric model. Then use Floworks Solidworks of plug-in for cylinder head cooling channels for flow field analysis. Analysis of the temperature field, mainly from pressure field and cooling fluid velocity of the three aspects. By analyzing the single cylinder diesel engines that the design of cylinder head cooling water is reasonable, and can meet the design requirement and the cooling effect, but there are also some need optimization of place, needs improvement, in order to achieve optimal cooling effect. Through the internal combustion engine cylinder head cooling channel 3d CFD simulation, got a lot of waterway flow field information for guiding the single cylinder head cooling channel development design and improve provide certain theoretical basis. Keywords: cylinder head;cooling waterway;temperature field;CFD simulation目 录摘 要IABSTRACTII第一章 绪 论31.1本文研究的背景及意义31.1.1研究背景31.1.2研究意义31.2 SolidWorks产品概述4第二章 气缸盖三维建模52.1气缸盖三维模型的创建52.1.1创建气缸盖壳体52.1.2创建进排气道82.1.3创建燃烧室122.1.4气缸盖壳体、进排气道、燃烧室组合的创建142.1.5壳体底部的封闭142.1.6创建气缸盖倒角特征152.1.7创建气缸盖孔特征15第三章 气缸盖冷却水道的CFD流场分析163.1打开Solidworks模型163.2构建COSMOSFloworks项目163.3边界条件的设置213.4定义求解目标243.5求解计算253.6监视求解过程263.7改变表模型的透明程度。273.8绘制截面图273.9绘制等值截面图323.10流动轨迹图333.11压力损失评价353.12流场分布评价36第四章 结 论39参考文献40致 谢41附 录42第一章 绪 论1.1本文研究的背景及意义1.1.1研究背景发动机作为现代工农业中重要的机械动力之一，发动机的散热一直是设计者关注的重点。发动机的受热零部件主要有缸盖、活塞、缸套，作为受热主要部件，一方面要承受高温高负荷，必须采取冷却措施降低热负荷；另一方面，对这些零部件的过度冷却会造成发动机的热效率下降，故而应对其进行适当的冷却。汽缸盖作为发动机的主要受热部件，结构十分复杂，主要由气缸盖体、进排气道、燃烧室等几部分组成。密封气缸顶部是气缸盖的主要作用，工作过程中，与高温高压燃气相接触，承受着高温高负荷，如果一些地方冷却不当，就会造成局部过热，导致缸盖严重的变形，出现油、气、水泄漏的情况。由于气缸盖冷却系统被完全封闭在机体内，改善柴油机性冷却介质流动机理也十分复杂，使得对气缸盖的传热实验研和冷却液三维流动研究非常困难，伴随着计算机流体力学 (CFD)的发展，为冷却系统的传热研究和三维模拟仿真奠定了坚实的基础。1.1.2研究意义气缸盖冷却水道的好坏影响着发动机能否正常工作, 影响发动机的动力性和经济性。由于冷却水道的结构和性能是影响发动机工作过程的重要因素，因此冷却水道的结构设计与分析成为发动机开发过程中的关键技术之一。而冷却水道的传统设计方法是在实验台上进行反复的实验和对比来获得满足设计要求的参数，成本高、周期长、见效慢，利用CFD技术进行冷却水道的流场CFD分析，实现可视化显示,从而让设计者直观的判断所求流场形态是否能够满足设计要求。本文基于solidworks三维CFD 软件对某柴油机的冷却水道进行流场，发现结构设计不合理之处，初步修改之后其冷却性能有明显改善。冷却水道道设计不合理, 流动阻力过大,关键区域流速缓慢, 流动不畅, 压力损失大，就会造成发动机性能下降，功率损失增大。在某柴油机冷却系统的优化设计中,对冷却水道的传统改进方法是在试验台上进行反复对比试验,消的耗了大量人力、物力。而通过CFD模拟计算对冷却水道进行可视化研究,可以得到冷却水道流场的大量微观信息, 从而建立冷却水道的形状与冷却特性的关系,直观地显示出气缸盖结构的不合理之处, 找到冷却水道中设计不合理的结构, 使冷却水道的改进更有针对性,冷却效果更加合理，同时压力损失减少, 使发动机工作性能有了进一步提升。寻求适当的冷却水量及合理的流场分布一直是发动机缸盖冷却水道设计中的重要一环，有着十分重要的意义。本文通过发动机缸盖冷却水道的的流场CFD分析， 可以得到冷却水道的流场特性，包括速度场、温度场、压力场，由速度场可以看到流速的分布以及死区，由温度场检查局部高温的位置，由压力场可以找到进出口的压差损失。综合这些方面的信息对气缸盖冷却水道的设计优裂进行评价，为冷却水道的的结构改进提供依据，意义重大。1.2 SolidWorks产品概述Solidworks软件组件繁多、易学易用和技术创新是SolidWorks 的三大特特征，使SolidWorks 成为主流、领先的三维CAD应用软件。SolidWorks 能够提供多种的的设计方法、降低设计过程中的失误同时提高产品质量。SolidWorks 对设计者来说，操作简单方便、易学易用。 COSMOSFloWorks作为SolidWorks的一个组件，COSMOSFloWorks是一款SolidWorks开发的简单易用的流体分析软件。COSMOSFloWorks是一个强大的流体模拟工具，通过许多新功能提供基本的流体分析功能及高级后处理功能该软件让用户直观的了解零部件内部的流体流场分布。实现SolidWorks的设计质量的优化，进行零件模型虚拟仿真节省资源，大大缩短了产品的设计周期，降低成本。作为一款与SolidWorks完全内嵌的流体模拟产品。当您进行流体分析时，需要考虑模型内部的空腔的空间。传统方法需要利用空腔命令产生代表空腔的负几何体。而在COSMOSFloWorks中不需要这样。COSMOSFloWorks自动将SolidWorks装配体中的空腔设定为流体区域并自动区别流体和其他的各种实体区域。在完SolidWorks模型后，只需点击COSMOSFloWorks按钮，就能够直接进行流体的流场分析。第二章 气缸盖三维建模2.1气缸盖三维模型的创建气缸盖主要有三部分组成：气缸盖壳体、进排气道和燃烧室。所以，气缸盖的创建思路就是分别作出这三部分，再组合在一起，然后创建一个盖子将其封闭，最后利用倒角、孔特征的完成三维模型的创建。2.1.1创建气缸盖壳体（1）启动SolidWorks2007，选择菜单命令“文件”、“新建”，在打开的“新建SolidWorks文件”，对话框中，选择“零件”按钮，单击“确定”按钮。（2）在FeatureManager设计树中选择“前视”基准面，点击“草图”绘制按钮，将其作为草绘平面。（3）用草绘工具在前视基准面上绘制出气缸盖底面的轮廓草图，如图2-1，图2-1 缸盖底轮廓（4）点击“拉伸凸台/基体”按钮，在对话框中设置拉伸条件，如图2-2所示。 图2-2 拉伸条件设置（5）点击“确定”按钮，拉伸实体如图2-3所示。图2-3 缸盖拉伸实体（6）点击“拉伸切除”按钮，完成拉伸实体的去出材料操作，如图2-4所示。图2-4 切除材料后的缸盖实体（7）点击“抽壳按钮，在对话框中设置抽壳条件，如图2-5所示。图2-5 抽壳条件设置（6）点击“确定”按钮，完成气缸盖壳体的创建如图2-6所示。图2-6缸盖壳体2.1.2创建进排气道（1）创建进气道，在前示基准面上，绘制扫描的轮廓线，如图2-7所示。图2-7 进气道口扫描轮廓（2）在另一基准面上绘制扫描路径线，且与轮廓相交如图2-8所示。图2-8进气道扫描路径（3）点击“扫描”按钮，在对话框中设置条件，设置扫描轮廓和扫描路径线，如图2-9所示图2-9 进气道扫描条件设置（4）单击“确定”按钮，完成进气道的创建，如图2-10。图2-10 进气道（5）创建进气道，在前示基准面上，绘制扫描的轮廓线，如图2-11所示。图2-11 排气道口扫描轮廓（6）在另一基准面上绘制扫描路径线，且与轮廓相交如图2-12所示。图2-12 排气道口扫描轮廓（7）点击“扫描”按钮，在对话框中设置条件，设置扫描轮廓和扫描路径线，如图2-13所示图2-13 排气道扫面条件设置（8）单击“确定”按钮，完成排气道的创建，如图2-14所示。图2-7 排气道2.1.3创建燃烧室（1）利用“旋转-薄壁特征”，绘制燃烧室下部，如图2-15所示。图2-15 燃烧室底端旋转薄壁（2）利用“拉伸薄壁特征”，绘制燃烧室中部，完成燃烧室的创建，如图2-16所示。图2-16 燃烧室中部拉伸薄壁（2）利用“拉伸薄壁特征”，绘制燃烧室上部，完成燃烧室的创建，如图2-17所示。图2-17 燃烧室2.1.4气缸盖壳体、进排气道、燃烧室组合的创建利用“实体-移动/复制”按钮分别将进排气道、燃烧室移动到气缸盖壳体内，如图2-18所示。图2-18 缸盖组合体2.1.5壳体底部的封闭利用“拉伸-凸台基体”特征，拉伸实体将气缸盖底部封闭，如图2-19所示。图2-19 缸盖的密封2.1.6创建气缸盖倒角特征如图2-202.1.7创建气缸盖孔特征如图2-20图2-20缸盖第三章 气缸盖冷却水道的CFD流场分析3.1打开Solidworks模型（1）打开“气缸盖装配体.SLDASM”,该文件位于“气缸盖设及CFD分析”文件夹内。（2）在Solidworks特征树下点入口1和出口2，用此来定义入口和出口的条件边界。如图3-1所示。出口入口 图3-3 入口出口的选取3.2构建COSMOSFloworks项目（1）鼠标点Floworks菜单，然后点击Project,wizard。（2）点击Create New,创建新的配置，然后取项目名称“气缸盖装配体”，点击Next,如图3-2所示。图3-2分析对象的配置（3）选择计算的单位制，本例选SI。点击Next,如图3-3所示。图3-3 单位的设置（4）将Analysis type 设定为Internal,同时不包括任何的Physical Features, 点击Next,如图3-4所示。图3-4 分析类型的设置（5）在Fluids树上，点击Fluids选项，选择Water SP。可以通过双击或者点击Add实现，点击Next,入图3-5所示。图3-5 流体类型的设置（6）如图3.6所示，点击Next接受默认的壁面条件可以自行定义壁面粗糙度值，表示为真实的壁面边界条件，其定义为粗糙峰的Rz值。图3-6 粗糙度的定义（7）如图3-7所示，点击Next接受默认的初始条件。这里定义的是P/V/T的初始条件，。实际上，初始值与最终的计算值越接近，计算时间越短。这里我们并不知道数值结果的最终值，所以接受默认值。图3-7 P/V/T的设置（8）接受Result resolution的设置。勾选Manual specification of the minimum gap size,同时填入0.0093作为Mininum gap size ,如图3-8所示。Result resolution 描述了对结果准确性的期望值。不仅控制了网格的精度，而且控制求解器的其他参数，例如收敛准则等，其植越高，收敛条件越高，同时求解时间越长。图3-8 网格精度设置（9）点击Finish,COSMOSFloworks 完成了一个新的配置创建，点击Solidworks Configuration Maniger 就可以看到气缸盖配置已经被创建了，如图3-9所示。图3-9 流体分析配置创建的完成（10）如图3-10所示，鼠标所示位置，点击进入COSMOSFloworks Analysis Tree,打开所有的节点。在下面的流程里，我们回在此定义我们的分析内容，也正如在SolidWorks Feature Manager中构建实体特征进行设计的过程。可以通过在任何时候选择显示或者隐藏关系的内容。在Computational Domain 节点单击右键，点击Hide，隐藏计算区域的黑色线框，如图3-10所示 。图3-10黑色线框的隐藏3.3边界条件的设置边界条件是求解区域的变量值，或者是对时间和位置的导树情况。变量可以是压力，质量或体积流动，速度。（1）点击剖面图图标，打开剖视图，如图3-11所示，打开相应的剖面示图选择入口1的内侧面。图3-11 汽缸盖剖视图（2）在COSMOSFloworks Analysis Tree,右击Boundary Condition 图标，选择Insert Bourndary Condition,如图3-12所示。图3-12 插入边界（3）如图3-13所示，在Type里选择Inlet Velocity,在Flow Parameters中设置 Flow Parameers V为0.5m/s。点击“确定”，结束设置，Inlet Velocity 1 节点会出现在Boundary Conditions节点下。这里告诉COSMOSFloWorks,水以0.5m/s的速度流入气缸盖冷却水道，另外，也可以定义流动的旋涡程度，非一致性以及随时间的变化特性。因为流体的流动具有质量守恒的特性，这里不必再另外定义气缸盖的流出边界条件，默认为与流入相同。另外需要定义的出口条件即时出口压力。图3-13入口流体参数设置（4）选中出口2的内侧面。在COSMOSFloworks Analysis Tree,右击BondaryConditon 图标，选择Insert Boundary Conditon。如图3.-14所示，选择Pressure openings 作为Basic set of boundary conditons,并以Static Pressure 作为Type of boundary condition。图3-14 出口流体参数的设置（5）在Thermodynamic Parameters中，定义如图3-15所示。图3-15 热力学参数的设置（6）点击“确定”，就回看到Static Pressure2节点加入到Boundary Conditions节点下，如图3.16所示。这样就完成了的对COSMOSFloworks出口边界条件的定义-流体以出口标准大气压的形式流出。图3-16 边界条件设置的完成3.4定义求解目标（1）右击COSMOSFloWorks Analysis Tree 中的Goals 节点图标，选择Insert Surface Goals,如图3-17所示。图3-17 求解目标的设置（2）点击Inlet Mass Flow1,表明求解目标的截面位置。（3）在Prameter表的Velocity 行，选中Av ,另外注意Use for Conv.已经被选中，表明将会使用定义的求解目标用作收敛控制，如图3-18所示。如果Use for Conv 未被选中则该变量不会影响迭代过程的收敛性。而是用作“监视变量”，从而提供给我求解过程的额外信息，同时不会影响求解的结果和解算时间。图3-18 选取平均流速（4）在Prameter表的Velocity 行，选中Av ,另外注意Use for Conv.已经被选中，表明点击OK，则在Goals 节点下，出现Velocity作为求解目标。求解目标表明了用户对某种类型变量的关切程度。通过对求解变量目标的定义，求解器了解到变量的重要程度。在全部求解区间内定义的目标变量叫做全局目标变量(Gloabal Goals),在局部选定的区间定义的目标壁面目标(Surface Goals),或者叫作体积目标(Volume Goals)。另外可以定义平均值，最大值/最小值，以及表达式作为求解目标。3.4.5点击“文件”，保存。3.5求解计算点Floworks 菜单，Slove选项，点Run,如图3-19所示图3-19 求解运行3.6监视求解过程如图3-20所示就是求解过程的监视对话框。左边正在进行的求解过程，右边则是计算资源的信息提示。图3-20 求解过程的监视（1）在Prameter表的Velocity 行，选中Av ,另外注意Use for Conv.已经被选中，表明如图3-20所示点击对话框边上的Insert Goal Plot 按扭，则出现Add/Remove Goals 对话框。（2）如图3-21所示，点选Velocity,然后点OK。图3-21 点选流速如图3-22所示的Goal对话框，列出了每一个设置的求解目标，这里可以观测到计算的当前值个迭代次数。图3-22 观察迭代次数（3）求解结束时，点选“文件“，“保存”。3.7改变表模型的透明程度。点选FloWorks 菜单后，点选Results,Display,Transparency，将Modely Trasparency的值设置为0.75，如图3-23所示。图3-23调节透明度这里将实体设置成透明的状态，于是就可以清晰的看到流动的截面。3.8绘制截面图（1）鼠标右选Cut Plots 图标，选择Insert,如图3-24所示。图3-24 插入截面图 （2）设定显示截面的位置选择选择前示基准面为显示截面。可以通过在Solidworks Feature Manager 中，点选前示基准面实现。保持Contuours 选项，即显示轮廓线，如图3-25所示。点选OK，图3-25显示的就是结果的截面图。可以以任何的SolidWorks平面作为结果的截面位置，显示方法有轮廓线、等值线和矢量的方式。图3-25 界面位置的选取（3）对图线的进一步的设置。双击、显示区左侧的颜色比例，或者在Results节点图标点鼠标右键，选择View Settings。这里可以设置显示的变量（包括压力、温度、流速等）和用来显示数值结果的颜色数量，如图3-26所示，图3-26 观察方式的设置再分别绘制各变量在底部、中部、顶部的截面图，流速在气缸盖在底部、中部、顶部的三部分截面图，如3-27、3-28、3-29所示， 图3-27底部流速截面图 图3-28中部流速截面图 图3-29顶部流速截面图由1组的截面图可以看出：a）燃烧室和进排气道组成的区域的流速比较高，这是合理的，因为鼻梁区域的温度很高，故冷却液需要相适应的较高流速。而该截面的其他区域水流很缓慢，在一定的程度上是由于冷却液的进出口的选择位置决定的。而本文进行的CFD流场分析，简化了分析模型，只设置了一个进口和出口，而实际上，冷却液的进口是有多出的，故出现了这种现象。b）颜色反映了流速大小，箭头指向反映了流速方向，各截面图冷却液的流速在发布分区域分布是合理，但局部区域存在分布不均和较低流速现象。温度在底部、中部、顶部的三部分截面图 图3-30 底部流速截面图 图3-31中部流速截面图 图3-32底部流速截面图由上面截面图可以看出：上面是冷却缸盖底部到汽缸盖顶部冷却液的温度在汽缸盖三个截面的分布情况，受热比较均匀，温度从底部到顶部的变化不是很明显压力在底部、中部、顶部的三部分 图3-33底部流速截面图 图3-34中部流速截面图图3-35顶部流速截面图由上面截面截图可以看出：a）黄色的颜色表示压力大小的分布数值范围，箭头指向表示了压力的方向分布，同时，各界面图相对比，反映了压力从底部到顶部的变化不是很明显，不像冷却液的流速参数呈现明显的变化。b）冷却液的出口压力要低于进口的压力，说明存在着压力损失。但压力损失要控制在合理的范围之内，压力差损失不能太高。3.9绘制等值截面图（1）鼠标右键点击Isosurface图标，选择Show,就可以显示等值截面了，结果如图3-36所示。等值截面是COSMOSFloworks创建的三维曲面，该曲面表明，通过该曲面的变量具有相同的数值。变量的类型和变量的数值可以在View Settings对话框的Isosurface 页里设置。图3-36 等值截面图（2）鼠标右键点击显示的白色区域，选泽View Settings 进入设置，如图3-37所示。图3-37观察方式设置（3）进入Isosurfaces设置页面。（4）Use for Contours 表明这里显示的曲面颜色与压力轮廓线图显示的压力颜色相同。（5）拖拽Parameter 滚动条，从而改变显示的压力数值。（6）点击FloWorks 菜单后，点击Results,Display,lighting,结果如图3-38所示。对三维曲面施加lighting设置可以是我们更好的观察曲面。图3-38 施加lighting的等值曲面 （7）点击OK，创建新的配置，然后取项目名为“气缸盖”。等值三维曲面可以帮助我们确定流体的压力和速度等变量在哪里达到了一个确定的值。3.10流动轨迹图鼠标右键点击Isosurface图标，选择Hide。（1）如图3-39所示，鼠标右键Flow Trajectories图标，选择Insert。图3-39 插入流动轨迹图（2）在COSMOS FloWorks Analysis Tree,鼠标左键点击Statid Pressure1图标，选择出口2零件的内侧壁面，如图3-40所示。图3-40 流体参数定义（3）将Number of trajectories 的数量改为20。（4）点击OK，则显示出流动轨迹图，如图3-41所示。流动轨迹显示了流动的线形。可以通过Execel记录变量的变化对流动轨迹的影响。另外也可以保存流动轨迹的曲线。这里的计算结果表明，在出口2的内内侧面有流体同时流入和流出的现象。一般来讲，在同一个截面上，如果同时存在流如入和流出的流动，计算结果的准确性将受到影响。解决方法是在出口处增加管道，从而增大计算求解的区间，就可以解决在出口存在旋涡的问题。图3-41 流体轨迹图3.11压力损失评价壁面参数值给出了与流体接触固壁的压力、力和热通量等参数值。这里我们以沿着冷却水道的压力降为例。（1）右键点击Surface Paramerers 图标，选择Insert ,如图3-42所示。3-42插入壁面参数（2）通过在COSMOSFloWorks Analysisi Tree选择Inlet Mass Flow1,选择入口1内侧面，如图3-43所示。图3-43 等值截面图（3）点击Evaluate。（4）选择Local,如图3-44所示。图3-44 壁面参数结果显示（5）关闭Surface Parameters对话框。这里显示出在流动入口的平均压力为152425Pa,同时我们在开始定义的出口压力边界条件为150000Pa,于是得到沿着冷却水道的压力差为2.425kpa的结论。压力损失不大在合理的范围之内。3.12流场分布评价（1）鼠标右键点击Surface plot图标，选择insert,如图3-45所示。图3-45 插入壁面图（2）如图 3-46所示，勾选Use all faces,勾选Contours。图3-46 观察方式设置（3）点击OK,就可以得到壁面结果图了，如图3-47所示。图3-47 汽缸盖流速壁面图在这里显示出流体流速在所有与流体接触壁面上的分布情况。也可以单独显示在高温高负荷区域的冷却液流速分布情况，如燃烧室、排气道、进气道和燃烧室围城的鼻梁区域，都可以绘制出相关物理参数（流速、温度、压力等）在这些区域的情况。流体流速在燃烧室壁面的分布，如图3-48所示。图3-48 燃烧室流速壁面图 流体流速在排气道壁面的分布，如图3-49所示。图3-49 排气道流速截面图流体流速在鼻梁区域壁面的分布情况，如图3-50所示。图3-50 鼻梁区域流速截面图3.12.4结果分析绘制壁面图反映了关键区域的冷却液流速分布情况，壁面图，可以得到如下结论：（1）由燃烧室壁面图3-48可以看出，燃烧室的壁面的平均流速约为0.8m/s,流速有待于提高。（2）由排气道的壁面图3-49可以看出排气道的表面的平均流速约为1m/s,基本上达到了冷却要求。（3）由3-50，可以知道鼻梁区的平均流速约为0.5m/s,，同时存在着流动死区，流速低于0.2m/s,冷却效果不是很好，需要改进。第四章 结 论经过两个多月的学习，在陈老师的耐心知道下，基本上完成了气缸盖的三维建模及冷却水道CFD流场分析。基本的思路就是首先完成气缸盖的三维模型的创建，在此基础上，利用CFD软件对其冷却水道进行流速、温度、压力方面的分析。重点是冷却液流速的分析。从前一章的CFD的分析，可以清楚的了解气缸盖冷却水道的任何一处的温度、流速、压力分布情况，如本文绘制了流速在气缸盖的底部、中部、顶部流速分布图，通过对比，底部的流速要高于上部的流速，这也符合气缸盖的设计要求，因为，气缸盖的底部温度要高于上部的温度。同样依次也可以对气缸盖的其他参数变量进行类似的对比分析。从而，为气缸盖的设计提供合理的依据。针对高温高负荷区域冷却液的流速不高和出现的死区的问题，本文认为可以从以下几个方面对其进行改进，从而减少死水区域，加强水流导向，加大流速，降低流阻。（1）从冷却液进出口的角度考虑，可以增加进口的个数，改变进出口的形状和位置。（2）水腔内部的过度位置要可以增大圆角，减少由于安装需要设置螺栓空前端的凸台个数或尽量减少其在水腔内所占的空间，从而能够降低流体阻力，使水流更加顺畅。方案改进后鼻梁区的死水区基本消失，燃烧室的平均流速排气道的流速都有显著提高,冷却液在关键区域的流场分布更加合理，流速均得到了较大的提高，冷却效果获得了很好的加强。通过本次的毕业设计，一方面加深了所学的专业知识，对大学四年的专业学习有了一个很好的总结。同时提高了自己使用计算机的使用能力，掌握了三维软件方面的知识：另一方面，我从中学会了坚持，懂得了认真做事的道理，还有从陈老师的的身上明白守时敬业的内涵。这些都会对我以后的学习和工作有着很好的帮助。参考文献1郑长松 谢昱北 郭军 等.SolidWorks 2006中文 版机械设计高级应用实例M.北京：机械工业出版社，2006.52岳荣刚.SolidWorks 2006零件装配与设计教程M.北京：冶金工业出版，2006.63 邻家让 王新国 气车构造.发动机篇M.北京电子工业出版社.20044周宝龙 内燃机学M.北京：机械工业出版社.20055王书义 王宪成 发动机冷却水流动的实验研究J.装甲兵工程大学报.19996朱义伦 邓康耀 发动机缸头冷却水场实验研究J.上海交通大学报.20007钱作勒 硬度塞法测量柴油机缸盖温度的实验研究J.船舶工程2005.27（1）.59-618张强 李娜 王志明 车用柴油机缸盖冷却水腔的CFD分析J.车用发动机2005.9（6）.59-629姚伸朋 车辆冷却热M.北京：北京理工大学出版社.10王虎 内燃机零部件热负荷研究的现状讨论展望J.内燃机.2005（6）4-5911孙红飞 发动机冷却水道流场及冷却特性的分析研究J.北京：北京交通大学.研究生学位论文致 谢本论文是在陈敏老师的严格要求和指导下完成的，在完成论文中的每一步中都凝聚着她的汗水和心血，在整个毕业设计指导中，她严谨的治学态度，渊博的理论知识，丰富的时间经验以及积极进取、孜孜不倦的敬业精神都使我受益匪浅，为我以后的学习和工作提供了目标和动力，陈老师在毕业设计方面给予了我很多无私的关怀和帮助，既是良师又是益友，让我学到了做人做事的道理，在此，我向陈老师致以崇高的敬意和衷心的感谢。同时，我也感谢我的同学给予的帮助，感谢他们在毕业设计中给了我很多建议和帮助，还有我的舍友们在整个本科学习期间给了很多帮助，使我不断充实自己、提高自己，我们在一起度过了美好的大学时光。 最后，还要感谢我的父母在生活和精神上给予我的鼓励和支持，你们是我生活永远的动力。附 录分析结果报告Default roughness: 0 micrometerDefault wall conditions: Adiabatic wallInitial Conditions FULL REPORTSystem InfoProductCOSMOSFloWorks 2007/ PE SP0.0. Build: 259Computer NamePC2011042103ULNUser NameAdministratorProcessorsIntel(R) Celeron(R) CPU 2.60GHzMemory1023 MB / 2047 MBOperating SystemWindows XP Service Pack 3CAD VersionSolidWorks 2007 SP0CPU Speed2605 MHzGeneral InfoModelE:王德理边界改变后的CFD分析装配体1.SLDASMProject Name气缸盖装配体Project PathE:王德理边界改变后的CFD分析11.fwpUnits systemSI (m-kg-s)Analysis typeInternalExclude cavities without flow conditions OnCoordinate systemGlobal Coordinate SystemReference AxisXINPUT DATAInitial Mesh SettingsAutomatic Initial Mesh: OnResult resolution level: 3Advanced narrow channel refinement: OffRefinement in solid region: OffGeometry resolutionEvaluation of minimum gap size: ManualMinimum gap size: 0.093 mEvaluation of minimum wall thickness: AutomaticComputational DomainSizeX min-0.020053123 mX max0.0757301546 mY min-0.0545304495 mY max0.0642065501 mZ min-0.0191556343 mZ max0.020811679 mPhysical FeaturesHeat conduction in solids: OffTime dependent: OffGravitational effects: OffFlow type: Laminar and TurbulentHigh Mach number flow: OffThermodynamic parametersStatic Pressure: 101325 PaTemperature: 293.2 KVelocity parametersVelocity vectorVelocity in X direction: 0 m/sVelocity in Y direction: 0 m/sVelocity in Z direction: 0 m/sTurbulence parametersTurbulence intensity and lengthIntensity: 2 %Length: 0.000615517085 mMaterial settingsFluid type: LiquidFluidsWater SPBoundary ConditionsInlet Velocity 1TypeInlet VelocityFacesFace Coordinate systemFace Coordinate SystemReference AxisXFlow parametersFlow vectors direction: Normal to faceFully developed flow: NoVelocity normal to face: 0.5 m/sInlet profile: 0 Thermodynamic parametersTemperature: 373.2 KTurbulence parametersTurbulence intensity and lengthIntensity: 2 %Length: 0.000615517085 mBoundary layer parametersBoundary layer type: TurbulentStatic Pressure 1TypeStatic PressureFacesFace Coordinate systemFace Coordinate SystemReference AxisXThermodynamic parametersStatic pressure: 151987.5 PaTemperature: 383.2 KTurbulence parametersTurbulence intensity and lengthIntensity: 2 %Length: 0.000615517085 mBoundary layer parametersBoundary layer type: TurbulentGoalsSurface goalsSG Av Static Pressure 1TypeSurface GoalGoal typeStatic PressureCalculateAverage valueFacesFace Coordinate systemGlobal Coordinate SystemUse in convergence OnCalculation control options Finish ConditionsFinish ConditionsIf one is satisfiedMaximum travels4 Goals convergenceAnalysis interval: 0.5 Results savingSave before refinementOnAdvanced control optionsFlow FreezingFlow Freezing StrategyDisabledRESULTSGeneral InfoIterations: 40CPU time: 59 sLogMesh generation started19:07:30 , May 11Mesh generation normally finished19:07:54 , May 11Preparing data for calculation19:07:56 , May 11Calculation started019:08:01 , May 11Calculation has converged since the following criteria are satisfied:3919:08:56 , May 11 Goals are converged39Calculation finished4019:08:58 , May 11Calculation MeshBasic Mesh DimensionsNumber of cells in X12Number of cells in Y16Number of cells in Z6Number of CellsTotal Cells6143Fluid Cells1596Solid Cells1772Partial Cells2775Irregular Cells0Maximum refinement level: 1GoalsNameUnitValueProgressUse in convergence DeltaCriteriaSG Av Static Pressure 1Pa152398100On4.550090777.1560297Min/Max TableNameMinimumMaximumPressure Pa151988152513Temperature K293.153373.2Density kg/m3958.4998.204Velocity m/s00.905996X-velocity m/s-0.456350.281837Y-velocity m/s-0.8939420.13661Z-velocity m/s-0.6265870.293091Heat Transfer Coefficient w/m2/K00Shear Stress Pa2.08804e-0093.42705Surface Heat Flux W/m200Water SP Mass Fraction 11Water SP Volume Fraction 11Fluid Temperature K293.153373.2Engineering DatabaseLiquidsWater SPPath: Liquid FW DefinedDensityDynamic viscositySpecific heat (Cp)Thermal conductivity 袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄