冷却油腔应用纳米流体强化活塞传热的数值模拟.pdfVIP

第37卷第2期 东 北 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) Vol.37,No.2 2016 年 2 月 Journal of Northeastern University(Natural Science) Feb.20 1 6 doi：10.3969/j .issn.1005 -3026.2016.02.017 冷却油腔应用纳米流体强化活塞传热的数值模 刘 浩 ,白敏丽 ,王 鹏 ,王玉艳1 1 1 1,2 (1.大连理工大学能源与动力学院,辽宁大连 116024；2.大连交通大学交通运输工程学院,辽宁大连 116028) 摘 要:活塞内冷却油腔采用高效换热性能的传热工质可以有效提高活塞的冷却效果,因此,将50nm 的Cu 和金刚石颗粒添加到传统润滑油中,制成纳米润滑油并应用于活塞内冷却油腔.通过活塞组-气缸套 三维耦合数值模拟研究内冷却油腔使用纳米流体对活塞组传热效果的影响.结果表明：与使用传统润滑油相 比,活塞内冷却油腔应用体积分数为1%,2%,3%的纳米Cu 润滑油和纳米金刚石润滑油作为冷却介质,可以 有效地降低活塞温度.纳米金刚石润滑油对活塞组的冷却效果优于纳米Cu 润滑油. 关 键 词:纳米流体；活塞；冷却油腔；纳米金刚石；纳米铜 中图分类号:TK 414 文献标志码:A 文章编号:1005 -3026(2016)02 -0227 -05 Numerical Simulation of Piston Heat Transfer Enhanced with Nanofluids in Gallery LIU Hao ,BAI Min-li ,WANG Peng ,WANG Yu-yan1 1 1 1,2 (1.School of nergy and Power ngineering,Dalian University of Technology,Dalian 116024,China；2.Traffic Transportation School,Dalian Jiaotong University,Dalian 116028,China.Corresponding author：LIU Hao, -mail：liuyuhao1985@) Abstract：Using high efficient heat transfer fluids can effectively improve the cooling performance of the piston in gallery.So diamond and Cu nanoparticles (50nm)were added into the engine oil to prepare the cooling nanofluids used as the cooling medium for piston cooling gallery.Based on the liquid-solid coupled thermodynamic method,the numerical simulation was carried out to investigate the influence of the cooling nanofluids on the heat transfer.The result shows that the temperature of piston can be reduced by using nanofluids with the volume fractions of 1%,2% and 3%.The cooling performance of diamond nanofluids is revealed better than that of the Cu ones. Key words：nanofluids；piston；cooling gallery；nano-diamond；nano-Cu 为了使活塞温度维持在允许的范围内,以保 经济性的成本要远低于研制新型内燃机的