【摘要】：隨著汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)各種零部件的不斷增多,其內(nèi)部環(huán)境逐漸惡劣,因此汽車機(jī)艙熱管理成為了國(guó)內(nèi)外研究者關(guān)注的重點(diǎn),其研究?jī)?nèi)容主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的氣流流動(dòng)特性和冷卻系統(tǒng)冷卻能力。與試驗(yàn)對(duì)比,計(jì)算機(jī)仿真能夠降低開發(fā)的成本,減少開發(fā)周期。本文以某款排氣后置汽車為例,采用計(jì)算機(jī)仿真與試驗(yàn)相結(jié)合的方法對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)艙以及冷卻系統(tǒng)展開以下研究。1)利用CFD軟件建立了整車發(fā)動(dòng)機(jī)艙的有限元模型,計(jì)算得到發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)流場(chǎng),研究冷卻系統(tǒng)空氣側(cè)流動(dòng)特性。對(duì)排氣后置型整車三維模型進(jìn)行前處理,包括對(duì)整車幾何模型簡(jiǎn)化、采用包面和重構(gòu)的方法劃分面網(wǎng)格、通過Trim網(wǎng)格分區(qū)域劃分法生成體網(wǎng)格,最后計(jì)算爬坡、高速工況下發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)流場(chǎng),發(fā)現(xiàn)在爬坡工況下發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)環(huán)境較為惡劣。2)通過一維與三維耦合匹配計(jì)算可以對(duì)樣車?yán)鋮s系統(tǒng)散熱性能進(jìn)行有效的評(píng)估。根據(jù)三維模型計(jì)算及企業(yè)提供的試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到一維計(jì)算模型的邊界條件,建立發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的一維數(shù)值模型。對(duì)三維計(jì)算結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞,得到了爬坡工況下一維與三維耦合模型,發(fā)現(xiàn)該工況下散熱器的出水溫度過低。3)針對(duì)爬坡工況下散熱器出水溫度過低,改變?nèi)S模型中的冷凝器與散熱器布置方式、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速以及散熱器迎風(fēng)面積,保持冷卻系統(tǒng)的其他參數(shù)不變,利用所建立的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的一維與三維耦合模型計(jì)算得到10m/s～40m/s范圍內(nèi)散熱器出水溫度的變化規(guī)律。得到該三種因素的較優(yōu)范圍:散熱器后置較優(yōu);風(fēng)扇轉(zhuǎn)速在1400rpm～1800rpm之間較優(yōu);散熱器迎風(fēng)面積在600mm×450mm～650mm×450mm范圍內(nèi)較優(yōu)。再對(duì)樣車進(jìn)行整車熱平衡試驗(yàn),結(jié)果表明:仿真值與試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果誤差較小,均滿足實(shí)際工程要求,驗(yàn)證了仿真計(jì)算的準(zhǔn)確性。
【圖文】：

圖１．１本文研宄路線圖逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｒｏｕｔｅ邋ｓｔｕｄｙ邋ｍａｐ逡逑

流體力學(xué)的數(shù)學(xué)物理方程快速的求解出來，并直觀地展現(xiàn)在人們面前，逡逑提高了流體力學(xué)的計(jì)算效率。逡逑如圖２．１所示，目前在解決流體力學(xué)問題時(shí)，計(jì)算流體力學(xué)已經(jīng)成逡逑為了與理論和試驗(yàn)同等重要的角色。雖然計(jì)算流體力學(xué)是研宄流場(chǎng)的一逡逑種新方法，但永遠(yuǎn)也不能取代其他兩種方法，，理論和試驗(yàn)這兩種傳統(tǒng)方逡逑法一直都是不可缺少的。逡逑驗(yàn)研＾）邐論研逡逑圖２．１流體力學(xué)三種研究方法逡逑Ｆｉｇ．２．１邋Ｔｈｒｅｅ邋ｍｅｔｈｏｄｓ邋ｏｆ邋ｆｌｕｉｄ邋ｍｅｃｈａｎｉｃｓ逡逑９逡逑
【學(xué)位授予單位】：中南林業(yè)科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U464.138

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2707177