排灌机械工程学报

作者：韩峰,刘泉,*,李宇寒,李晨阳,林杰威

单位：1. 内燃机可靠性国家重点实验室, 山东 潍坊261061; 2. 潍柴动力股份有限公司, 山东 潍坊261061; 3. 天津大学先进内燃动力全国重点实验室, 天津 300350

关键词：柴油机,气缸套,空化,空蚀,空泡

基金：内燃机可靠性国家重点实验室开放课题(skler-201902);国家重点研发计划项目(2017YFB0103504)

针对柴油机气缸套在工作过程中会由于冷却液的空化发生空蚀现象.文中在对单缸冷却水套进行空化流动数值模拟的基础上,结合了近壁面多空泡溃灭过程的仿真,从宏观和介观上研究了柴油机气缸套的空化现象和空蚀机理.首先,基于单缸冷却水套的模拟发现,缸套壁面的振动导致冷却液发生空化现象,生成大量空化气泡.然后,模拟了近壁面空泡的溃灭过程,并分析了空泡间距、空泡数量等因素对多空泡溃灭的影响.结果表明:空泡间距越小,溃灭时间越长,当泡心间距从0.050 mm减小至0.025 mm时,近壁面空泡的溃灭压力增大49.82%,产生的微射流速度增大10.56%;增加空泡数量,溃灭压力呈先增后减的趋势,当空泡数量由2个增至10个,微射流的速度增大44.93%.研究表明,空泡溃灭产生的微射流具有较高的水锤压力,该压力作用于缸套壁面,造成腐蚀破坏,是缸套发生空蚀的根本原因.

来源：2024年第1期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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