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(UM)
  • Coupled numerical analysis of quenching process of internal combustion engine cylinder head
    Greif, David ...
    Dieser Beitrag beschreibt eine kürzlich entwickelte Methode zur Simulation des Abschreckens von wärmebehandelten Zylinderköpfen von Verbrennungsmotoren unter Verwendung der kommerziellen ... Computational Fluid Dynamics (CFD)-SoftwareAVL FIREŽ und der Strukturanalysesoftware ABAQUS. Das Eintaucheneines direkt aus der Wärmebehandlung kommenden Festkörpers in ein Kühlbad führt zum Sieden des flüssigen Kühlmittels und in dessen Folge zum Phasenübergang in den gasförmigen Zustand. Diese Vorgänge werden mit dem Eulerischen Mehrphasenmodell simuliert. Massenübergangseffekte werden sowohl für die Phase des Filmsiedens als auch die des Blasensiedens betrachtet. Details zur numerischen Simulation finden sich in1,2. Separate Berechnungsmodelle für den abzuschreckenden Festkörper und das Kühlbad werden über das AVL Code Coupling Interface (ACCI) miteinander gekoppelt. Die Software erlaubt dabei die Behandlung der Mehrphasenströmung im Bad als auch die simultane Berechnung der Temperatur im Festkörper. In dieser Veröffentlichung werden Berechnungsergebnisse des Abschreckens eines 4-Zylinder-Ottomotors gezeigt. Strömungsmerkmale wie Dampftaschenbildung, Blasenansammlungen und deren Ablagerung werden vorausberechnet. Ein Vergleich von gemessenen und berechneten Temperaturen in verschiedenen Beobachtungspunkten zeigt sehr gute Übereinstimmung für zwei untersuchte Eintauchrichtungen. Signifikante Ungleichförmigkeit im Temperaturfeld der Struktur wurde beobachtet, was bedeutsam für den Aufbau der Restspannungen und die Ermüdung des abgeschreckten Bauteils ist. Das berechnete Temperaturfeldwurde vom volumenbasierenden CFD-Modell auf ein knotenbasierendes FEM-Modell übertragen. Darauf basierend wurden die Spannungen im Zylinderkopf sowie dessen Verformung berechnet.
    Vir: BHM : Berg- und Hüttenmänische Monatshefte. - ISSN 0005-8912 (Vol. 154, H. 11, 2009, str. 509-517)
    Vrsta gradiva - članek, sestavni del
    Leto - 2009
    Jezik - angleški
    COBISS.SI-ID - 71075329

    Povezava(-e):

    http://link.springer.com/article/10.1007/s00501-009-0514-6

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