热障涂层对活塞材料平板温度场的影响规律研究

葛广彬; 王龙飞; 缪奇峰; 张宇; 刘震涛

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热障涂层对活塞材料平板温度场的影响规律研究

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摘要

为了简化隔热涂层对活塞温度场影响研究的试验设计方案,并给实际活塞的隔热涂层设计提供设计依据,以活塞材料制成的平板为研究对象,通过数值仿真分析和试验验证的方法,探究隔热涂层对平板表面温度场的影响规律,并对某型汽油机平顶活塞进行仿真计算,分析活塞表面形状的影响,验证平板研究中所获规律对活塞模型的适用性。结果表明,数值分析结果与试验所得规律有着很好的吻合度,两者的误差在10%以内;活塞设计中可利用仿真方法进行初步计算,用以指导试验设计,优化试验温度测量布点,降低试验工作量及成本;隔热涂层对活塞材料制成的平板有着显著的隔热效果,涂层的导热系数越小,厚度越大,隔热效果越佳;选用热障涂层时应优先考虑导热系数小于8 W/(m·K)的材料,且对于ZrO_(2)涂层,厚度每增加0.1 mm,活塞基体表面温度降低4~5 K,尤其厚度在0.2~0.4 mm段隔热效果改善最为显著。

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来源
《车用发动机》 |2023年第2期|53-60|共9页
作者
葛广彬; 王龙飞; 缪奇峰; 张宇; 刘震涛;
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作者单位

浙江大学动力机械及车辆工程研究所;

中国北方发动机研究所(天津);

浙大城市学院机械电子工程学系;

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正文语种 chi
中图分类 TH413.3;
关键词
热障涂层; 活塞; 隔热; 温度; 热分析;

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