[发明专利]一种发动机性能检测的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及车辆工程技术领域，特别涉及一种发动机性能检测的方法及装置。

背景技术

在发动机开发中，为了保证发动机的正常运行，必须进行FEA(即有限元法一种有效的数值计算方法)计算验证零部件温度在合理范围内。而冷却水套CFD(即计算流体动力学)计算不仅可以评估水套内的流场是否合理，还需要为FEA计算提供边界条件。

现有的发动机的冷却水套CFD计算主要是通过CFD软件，对冷却水套内的流场进行模拟分析，分析水套内冷却水的流动情况，并提供冷却液的近壁温度和换热系数作为缸体缸盖即发动机FEA计算的边界条件，为水套做优化分析时可以使用。而现有的发动机冷却水套CFD的计算使用固定壁面温度进行，不能反应真实的壁面温度，因此其不能够准确的反映冷却水套内的真实流动情况。如何使得发动机冷却水套CFD的计算尽可能地接近实际情况，以便准确的对开发的发动机的性能做出评价，从而保证发动机的正常运行。

发明内容

本发明的目的是提供一种发动机性能检测的方法及装置，该方法保证了发动机冷却水套CFD的计算贴近实际情况，保证了计算结果的可靠性，为保证发动机的正常运行提供有力的数据支持。

为解决上述技术问题，本发明提供一种发动机性能检测的方法，包括：

利用设定的固定壁面温度进行冷却水套CFD计算，得到映射的第一近壁温度和第一换热系数；

将所述第一近壁温度和所述第一换热系数作为发动机FEA计算的边界条件进行所述发动机FEA计算，得到水套壁面温度；

利用所述水套壁面温度进行所述冷却水套CFD计算，得到映射的第二近壁温度和第二换热系数及发动机的冷却水套流场分析结果。

可选的，利用设定的固定壁面温度进行冷却水套CFD计算，包括：

建立冷却水套的三维数模；其中，所述三维数模包括缸体、缸盖的水套和缸垫水孔组成的封闭计算域；

将所述三维数模按照结构尺寸进行网格划分；

将设定的固定壁面温度作为边界条件，对网格化的所述三维数模进行冷却水套CFD计算。

可选的，将所述三维数模按照结构尺寸进行网格划分之后，还包括：

对网格划分后的三维数模的网格质量进行网格检测，并判断网格检测结果是否满足质量要求；

若不满足，则对不满足质量要求的三维数模的网格进行细化直到对应的三维数模的网格满足质量要求。

可选的，利用所述水套壁面温度进行所述冷却水套CFD计算，包括：

利用所述水套壁面温度结合壁面沸腾换热模型进行所述冷却水套CFD计算。

可选的，该方法还包括：

将所述第二近壁温度和所述第二换热系数作为所述发动机FEA计算的边界条件进行所述发动机FEA计算，得到所述发动机的受热情况。

本发明还提供一种发动机性能检测的装置，包括：

第一冷却水套CFD计算模块，用于利用设定的固定壁面温度进行冷却水套CFD计算，得到映射的第一近壁温度和第一换热系数；

第一发动机FEA计算模块，用于将所述第一近壁温度和所述第一换热系数作为发动机FEA计算的边界条件进行所述发动机FEA计算，得到水套壁面温度；

第二冷却水套CFD计算模块，用于利用所述水套壁面温度进行所述冷却水套CFD计算，得到映射的第二近壁温度和第二换热系数及发动机的冷却水套流程分析结果。

可选的，所述第一冷却水套CFD计算模块包括：

数模建立单元，用于建立冷却水套的三维数模；其中，所述三维数模包括缸体、缸盖的水套和缸垫水孔组成的封闭计算域；

网格划分单元，用于将所述三维数模按照结构尺寸进行网格划分；

第一冷却水套CFD计算单元，用于将设定的固定壁面温度作为边界条件，对网格化的三维数模进行冷却水套CFD计算。

可选的，该装置还包括：

网格检测模块，用于对网格划分后的三维数模的网格质量进行网格检测，并判断网格检测结果是否满足质量要求；

网格细化模块，用于若所述网格检测结果不满足质量要求，则对不满足质量要求的三维数模的网格进行细化直到对应的三维数模的网格满足质量要求。

可选的，所述第二冷却水套CFD计算模块包括：

第二冷却水套CFD计算单元，用于利用所述水套壁面温度结合壁面沸腾换热模型进行所述冷却水套CFD计算。

可选的，该装置还包括：