文档介绍：某发动机排气歧管热负荷分析摘要:本文采用流固耦合的方法对某款汽车发动机排气歧管的开发进行验证,指导排气歧管设计工作。对排气歧管进行热应力仿真计算,首先用CFD软件计算排气歧管内外壁面的对流换热系数和环境温度,再用有限元的方法计算了排气歧管的温度场和热应力。通过仿真分析得到排气歧管设计开发中可能出现的危险区域,指导排气歧管的开发设计。关键词:排气歧管1;流固耦合2;温度场3;热应力4ThermalloadanalysisofengineexhaustmanifoldAbstract:Thisarticleadoptsthefluid-,firstlywecalculatetheconvectiveheattransfercoefficientandtheenvironmenttemperatureofbothexhaustmanifold’,wefoundthethermalstress’:exhaustmanifold;fluid-solid coupling;temperaturefield;thermalstress前言随着内燃机性能的不断提高,其零部件的热负荷也随之增大。排气歧管作为发动机的主要受热件,具有工作热负荷大、热应力高等特点,容易产生热疲劳失效、断裂等问题。因此在发动机的设计阶段,对排气歧管进行热应力分析是非常有必要的。本文采用流固耦合的方法计算排气歧管的温度场和热应力,先用FIRE软件分析排气歧管内外壁面的对流换热系数和环境温度,再用ABAQUS软件计算温度场和热应力。,即在发动机额定功率下的工况,通过GTPower软件计算得到了发动机在额定转速6000rpm时一个工作循环下排气歧管各个出口的流量、温度随曲轴转角变化的曲线,作为Fire软件的瞬态边界条件来计算排气歧管的内流场,得到排气歧管内壁面的瞬态对流换热系数和环境温度,再用时间平均的方法计算出内壁面对流换热系数及环境温度,。,计算模型是模拟在实验室情况下,发动机前方布置一个风扇,,(试验数据),对发动机进行冷却,出口采用静压即一个标准大气压。同样考虑热负荷最恶劣的情况,即在发动机额定功率下的工况,根据性能计算得到排气歧管外部壁面温度和换热系数,。∂∂xk∂t∂x+∂∂yk∂t∂y+∂∂zk∂t∂z=-q(