曲轴箱润滑系统CFD仿真难点及解决方案
核心技术挑战
多相流耦合
气-液-固三相复杂流动
复杂几何
曲轴、连杆、活塞等高速运动部件
动态网格
网格重构与自适应技术要求高
微尺度效应
轴承间隙等微米级油膜精确模拟
创新解决方案
位移法
部件分离处理，保证网格质量
缩小法
比例缩放优化，改善网格生成
圆柱近似法
简化几何模型，提高计算效率
交错法
优化运动部件处理，平衡精度与效率
技术局限性
几何变形影响
原始部件位置关系改变，影响仿真准确性
流动特性偏差
飞溅润滑与实际工况存在差异
油膜分布失真
部件表面油膜厚度预测精度受限
能量损失误差
摩擦与搅油功率损失计算偏差较大
曲轴箱润滑系统分析
仿真目标
• 分析内部机油分布
• 量化各部件，尤其是轴承内部的油量
• 捕捉微小间隙处的油气交界面
• 预测搅油损失与散热
关键部件分析
• 曲轴主轴承与连杆轴承
• 活塞与缸套的润滑
• 活塞冷却喷嘴
• 平衡轴与正时齿轮
气缸喷油冷却
难点与解决方案
• 准确预测油膜厚度，及油膜传热效果
• 解决话塞运动和固体内热传导的时间尺度的巨大差异
• 精准的VOF算法加上合理的网格划分
• 多尺度耦合算法
温度测量点
• GT,GS，NT三种气缸设计温度测量
温度测量数据
• GT,GS，NT三种气缸设计温度数据表