Details

Работа посвящена исследованию теплового и напряженнодеформированного состояния гильзы цилиндра судового дизельного двигателя MAN L32/40 и оценке возможности улучшения ее охлаждения за счет изменения конструкции охлаждающих полостей. В работе рассмотрены особенности конструкции гильз цилиндров судовых дизелей, причины их тепловой нагруженности и способы отвода теплоты от наиболее нагретых зон. Основное внимание уделено верхнему поясу гильзы, где возникают максимальные температуры и повышенные термические напряжения. Для выполнения расчетов была построена геометрическая модель гильзы цилиндра и расчетной области охлаждения. На основании исходных данных двигателя MAN L32/40 заданы тепловые и гидродинамические параметры. Моделирование движения охлаждающей жидкости и теплообмена выполнено в ANSYS Fluent. Полученные температурные поля использованы при прочностном расчете в ANSYS Static Structural. Полученные результаты подтверждают, что предложенная модернизация полостей охлаждения улучшает отвод теплоты от верхней части гильзы и снижает уровень тепловой и механической нагруженности детали.

The work is devoted to the study of the thermal and stress-strain state of the cylinder liner of the MAN L32/40 marine diesel engine and to the assessment of the possibility of improving its cooling by changing the design of the cooling cavities. The work considers the design features of cylinder liners used in marine diesel engines, the causes of their thermal loading, and the main methods of heat removal from the most heated areas. Special attention is paid to the upper belt of the liner, where maximum temperatures and increased thermal stresses occur. For the calculations, a geometric model of the cylinder liner and the cooling region was created. Based on the initial data of the MAN L32/40 engine, the main thermal and hydrodynamic parameters were specified. The coolant flow and heat transfer processes were simulated in ANSYS Fluent. The obtained temperature fields were used for the strength calculation in ANSYS Static Structural. The obtained results confirm that the proposed modernization of the cooling cavities improves heat removal from the upper part of the cylinder liner and reduces the level of thermal and mechanical loading of the part.