1.一種發動機排氣系統的熱害評估方法,其特征在于,包括以下步驟:
獲取設定轉速工況下發動機的排氣參數;
根據所述排氣參數和所述排氣系統中熱源部件的尺寸結構參數計算所述熱源部件的表面溫度分布信息;以及
根據熱害部件的位置和材料參數以及與所述熱害部件對應的熱源部件的表面溫度分布信息計算所述熱害部件的受熱溫度,以對所述熱害部件進行熱害評估。
2.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述排氣參數包括所述排氣系統入口處的排氣溫度、排氣流量、排氣壓力和排氣成分以及所述排氣系統出口處的排氣溫度、排氣流量、排氣壓力和排氣成分。
3.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述熱源部件包括排氣管、消聲器、催化器、隔熱罩、風扇中的一種或多種,所述熱源部件的尺寸結構參數包括外形尺寸、內部結構尺寸、管壁厚度以及材料物性,所述熱害部件包括吊耳、線束、制動防抱死系統ABS、油管、防火墻、護套、傳動軸油封、轉向機、拉線、油底殼中的一種或多種,所述熱害部件的材料參數包括尺寸以及材料物性。
4.如權利要求1-3中任一項所述的方法,其特征在于,通過熱對流和熱傳導公式計算所述熱源部件的表面溫度分布信息,其中,所述熱對流和熱傳導公式分別為:
其中,q為排氣與所述熱源部件的對流換熱量,h為所述熱源部件的換熱系數,tf為排氣溫度,tw所述熱源部件的表面溫度,φ為所述熱源部件的導熱速率,λ1為所述熱源部件的導熱系數,A1為所述熱源部件的導熱面積,為溫度梯度。
5.如權利要求1-3中任一項所述的方法,其特征在于,通過輻射受熱量公式和強制對流放熱公式計算所述熱害部件的受熱溫度,其中,所述輻射受熱量公式和所述強制對流放熱公式分別為:
其中,Q1為輻射受熱量,A2為所述熱害的表面積,d1為所述熱源部件的長度,d2所述熱害部件的長度,σ輻射常數,T1所述熱源部件的表面溫度,T2為所述熱害部件的受熱溫度,F12角系數,ε1為所述熱源部件的發射率,ε2所述熱害部件的發射率,Q2為強制對流放熱量,λ為空氣導熱系數,U∞為環境空氣的對流速度,T∞為周圍環境溫度,υ空氣粘性系數。
6.一種發動機排氣系統的熱害評估裝置,其特征在于,包括:
獲取模塊,用于獲取設定轉速工況下發動機的排氣參數;
第一計算模塊,用于根據所述排氣參數和所述排氣系統中熱源部件的尺寸結構參數計算所述熱源部件的表面溫度分布信息;以及
第二計算模塊,用于根據熱害部件的位置和材料參數以及與所述熱害部件對應的熱源部件的表面溫度分布信息計算所述熱害部件的受熱溫度,以對所述熱害部件進行熱害評估。
7.如權利要求6所述的裝置,其特征在于,所述排氣參數包括所述排氣系統入口處的排氣溫度、排氣流量、排氣壓力和排氣成分以及所述排氣系統出口處的排氣溫度、排氣流量、排氣壓力和排氣成分。
8.如權利要求6所述的裝置,其特征在于,所述熱源部件包括排氣管、消聲器、催化器、隔熱罩、風扇中的一種或多種,所述熱源部件的尺寸結構參數包括外形尺寸、內部結構尺寸、管壁厚度以及材料物性,所述熱害部件包括吊耳、線束、制動防抱死系統ABS、油管、防火墻、護套、傳動軸油封、轉向機、拉線、油底殼中的一種或多種,所述熱害部件的材料參數包括尺寸以及材料物性。
9.如權利要求6-8中任一項所述的裝置,其特征在于,所述第一計算模塊通過熱對流和熱傳導公式計算所述熱源部件的表面溫度分布信息,其中,所述熱對流和熱傳導公式分別為:
其中,q為排氣與所述熱源部件的對流換熱量,h為所述熱源部件的換熱系數,tf為排氣溫度,tw所述熱源部件的表面溫度,φ為所述熱源部件的導熱速率,λ1為所述熱源部件的導熱系數,A1為所述熱源部件的導熱面積,為溫度梯度。
10.如權利要求6-8中任一項所述的裝置,其特征在于,所述第二計算模塊通過輻射受熱量公式和強制對流放熱公式計算所述熱害部件的受熱溫度,其中,所述輻射受熱量公式和所述強制對流放熱公式分別為:
其中,Q1為輻射受熱量,A2為所述熱害的表面積,d1為所述熱源部件的長度,d2所述熱害部件的長度,σ輻射常數,T1所述熱源部件的表面溫度,T2為所述熱害部件的受熱溫度,F12角系數,ε1為所述熱源部件的發射率,ε2所述熱害部件的發射率,Q2為強制對流放熱量,λ為空氣導熱系數,U∞為環境空氣的對流速度,T∞為周圍環境溫度,υ空氣粘性系數。