发动机冷却液瞬态传热理论及相变强化传热机理与控制

发动机适度冷却是进一步提高热效率、减少摩擦损失、改善经济性所必须突破的关键技术问题。传统的设计方法为了加强局部热点的冷却增大冷却液流量，这将带来发动机暖机时间长、发动机性能降低等问题。本项目将对冷却液流动与传热问题进行基础性研究，揭示发动机冷却液流动状态对整机传热过程的作用机理，提出实现高效冷却的设计理论及模式。研究瞬态工况下发动机温度场分布的变化过程，探讨基本传热和各种热现象的特征。通过计算与实验相结合，研究各测点温度的动态变化规律和影响作用，并对发动机耦合系统的传热模型进行评价和分析。研究发动机冷却液起始气泡沸腾点的适用模型，确定冷却液不同流动模式对相变传热的影响关系；确定相变过程的控制方法与策略。本研究项目可为优化发动机冷却液流动模式，制定发动机热管理系统的控制策略，提供理论指导。

发动机适度冷却是进一步提高热效率、减少摩擦损失、改善经济性所必须突破的关键技术问题。传统的设计方法为了加强局部热点的冷却增大冷却液流量，这将带来发动机暖机时间长、发动机性能降低等问题。本项目对冷却液流动与传热问题进行了基础性研究，揭示了优化点火提前角后的发动机在典型工况下冷却液流动状态及对整机传热过程的作用机理，提出了实现高效冷却的设计理论及模式。研究瞬态工况下发动机温度场分布的变化过程，探讨基本传热和各种热现象的特征。通过计算与实验相结合，研究各测点温度的动态变化规律和影响作用，并对发动机耦合系统的传热模型进行评价和分析。对简单水道模型沸腾传热进行分析，确定冷却液不同流动模式对相变传热的影响关系；提出相变过程的控制方法与策略，指出提高入口流速、控制系统内压力、变物性参数、优化振动方向和频率，增大振幅对沸腾传热有强化作用。本研究项目可为优化发动机冷却液流动模式，制定发动机热管理系统的控制策略，提供理论指导。