冷却油腔应用纳米流体强化活塞传热的数值模拟

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2016.02.017

东北大学学报:自然科学版 ›› 2016, Vol. 37 ›› Issue (2): 227-231.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2016.02.017

冷却油腔应用纳米流体强化活塞传热的数值模拟

刘浩¹，白敏丽¹，王鹏¹，王玉艳^1,2

(1. 大连理工大学能源与动力学院，辽宁大连116024； 2. 大连交通大学交通运输工程学院，辽宁大连116028)

收稿日期:2014-06-05 修回日期:2014-06-05 出版日期:2016-02-15 发布日期:2016-02-18
通讯作者: 刘浩
作者简介:刘浩(1985-)，男，河北保定人，大连理工大学博士研究生；白敏丽(1962-)，女，辽宁鞍山人，大连理工大学教授，博士生导师.
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(51276031，51006015)；辽宁省教育厅科学研究项目(L2012164).

Numerical Simulation of Piston Heat Transfer Enhanced with Nanofluids in Gallery

LIU Hao¹， BAI Min-li¹， WANG Peng¹， WANG Yu-yan^1,2

1. School of Energy and Power Engineering， Dalian University of Technology， Dalian 116024， China; 2. Traffic & Transportation School， Dalian Jiaotong University， Dalian 116028，China.

Received:2014-06-05 Revised:2014-06-05 Online:2016-02-15 Published:2016-02-18
Contact: LIU Hao
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摘要/Abstract

摘要： 活塞内冷却油腔采用高效换热性能的传热工质可以有效提高活塞的冷却效果，因此，将50nm的Cu和金刚石颗粒添加到传统润滑油中，制成纳米润滑油并应用于活塞内冷却油腔.通过活塞组-气缸套三维耦合数值模拟研究内冷却油腔使用纳米流体对活塞组传热效果的影响.结果表明:与使用传统润滑油相比，活塞内冷却油腔应用体积分数为1%，2%，3%的纳米Cu润滑油和纳米金刚石润滑油作为冷却介质，可以有效地降低活塞温度.纳米金刚石润滑油对活塞组的冷却效果优于纳米Cu润滑油.

关键词: 纳米流体, 活塞, 冷却油腔, 纳米金刚石, 纳米铜

Abstract: Using high efficient heat transfer fluids can effectively improve the cooling performance of the piston in gallery. So diamond and Cu nanoparticles (50nm) were added into the engine oil to prepare the cooling nanofluids used as the cooling medium for piston cooling gallery. Based on the liquid-solid coupled thermodynamic method， the numerical simulation was carried out to investigate the influence of the cooling nanofluids on the heat transfer. The result shows that the temperature of piston can be reduced by using nanofluids with the volume fractions of 1%，2% and 3%. The cooling performance of diamond nanofluids is revealed better than that of the Cu ones.

Key words: nanofluids, piston, cooling gallery, nano-diamond, nano-Cu

中图分类号:

TK414

刘浩，白敏丽，王鹏，王玉艳. 冷却油腔应用纳米流体强化活塞传热的数值模拟[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2016, 37(2): 227-231.

LIU Hao， BAI Min-li， WANG Peng， WANG Yu-yan. Numerical Simulation of Piston Heat Transfer Enhanced with Nanofluids in Gallery[J]. Journal of Northeastern University Natural Science, 2016, 37(2): 227-231.

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