基于CFD的缸套表面激光微造型動(dòng)壓潤(rùn)滑性能研究的開(kāi)題報(bào)告

基于CFD的缸套表面激光微造型動(dòng)壓潤(rùn)滑性能研究的開(kāi)題報(bào)告一、研究背景和意義隨著汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的廣泛應(yīng)用，其排放量、燃油效率以及運(yùn)行穩(wěn)定性等性能逐漸成為汽車(chē)工業(yè)及環(huán)保機(jī)構(gòu)關(guān)注的重點(diǎn)，而缸套表面結(jié)構(gòu)的改善可以直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的摩擦和磨損性能，從而影響其性能指標(biāo)。近年來(lái)，越來(lái)越多的研究表明，通過(guò)激光微造型處理可以在缸套表面形成一定的微結(jié)構(gòu)，從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)的摩擦和磨損性能。傳統(tǒng)的基于實(shí)驗(yàn)的方法需要耗費(fèi)大量時(shí)間和資金，并且在微觀的級(jí)別上難以達(dá)到充分的理解。而基于計(jì)算流體力學(xué)（CFD）方法，可以對(duì)流體在微觀結(jié)構(gòu)上的流動(dòng)進(jìn)行模擬，從而更好地理解流體對(duì)缸套表面針狀結(jié)構(gòu)的摩擦和磨損作用，提高缸套表面激光微造型的設(shè)計(jì)方法以及優(yōu)化方案，為發(fā)動(dòng)機(jī)的改善提供設(shè)計(jì)思路。因此，本研究擬基于CFD方法，研究缸套表面不同激光微造型結(jié)構(gòu)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦和磨損性能的影響，這對(duì)于提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能、節(jié)省能源和減少環(huán)境污染具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。二、研究?jī)?nèi)容和方法本研究主要內(nèi)容為：1.建立發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦學(xué)CFD模型，包括配氣、燃燒等房間的模型。2.建立發(fā)動(dòng)機(jī)缸套表面激光微造型結(jié)構(gòu)的CFD模型，考慮表面形貌對(duì)流體運(yùn)動(dòng)的影響，模擬流體的流動(dòng)狀態(tài)和壓力分布，并分析微結(jié)構(gòu)形貌的影響。3.通過(guò)比較不同激光微造型結(jié)構(gòu)下的流體流動(dòng)狀態(tài)及壓力變化等參數(shù)，研究不同激光微造型結(jié)構(gòu)的摩擦和磨損特性，并分析影響其性能優(yōu)化的因素。4.與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證CFD模型的準(zhǔn)確性和可靠性；根據(jù)模擬結(jié)果，提出建議，為優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)缸套表面激光微造型設(shè)計(jì)提供參考。本研究將采用基于CFD方法的數(shù)值仿真技術(shù)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)方法，進(jìn)行研究。三、預(yù)期成果1.建立發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦學(xué)CFD模型，包括配氣、燃燒等房間的模型。2.建立發(fā)動(dòng)機(jī)缸套表面激光微造型結(jié)構(gòu)的CFD模型，并探究流體在不同激光微造型結(jié)構(gòu)上的流動(dòng)狀態(tài)和壓力分布。3.定量分析不同激光微造型結(jié)構(gòu)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦和磨損性能的影響因素，并提出優(yōu)化設(shè)計(jì)方案和對(duì)應(yīng)的建議。4.為提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能、節(jié)省能源和減少環(huán)境污染提供一定的思路和方向。四、進(jìn)度安排第1-2月：文獻(xiàn)調(diào)研第3-6月：建立CFD模型，進(jìn)行數(shù)值仿真第7-8月：實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)，結(jié)果分析第9-10月：結(jié)果分析和后期處理第11-12月：寫(xiě)作、論文撰寫(xiě)和答辯五、參考文獻(xiàn)1.陳利帥，于俊華.液體表面微結(jié)構(gòu)對(duì)流體摩擦的影響[D].北京：北京科技大學(xué)，2010.2.NaderiA.,RaffiM.Experimentalstudyontheeffectofsurfacelasertexturingonmixedlubricationcontacts[J].Wear,2011,271(9-10):1994-2000.3.PooniaMP,PandeyRT,KumarP.Experimentalinvestigationandphysicallybasedoptimizationofmicro-texturedsurfacestoenhancetribologicalbehaviorinpistonring-cylinderlinerinterf