發(fā)動(dòng)機(jī)底護(hù)板對(duì)整車(chē)流場(chǎng)及發(fā)動(dòng)機(jī)艙散熱特性的影響研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-12 19:37
發(fā)動(dòng)機(jī)底護(hù)板是根據(jù)不同車(chē)型的特點(diǎn)設(shè)計(jì)的位于發(fā)動(dòng)機(jī)底部的防護(hù)裝置,其對(duì)于汽車(chē)而言是一個(gè)十分重要的部件。首先,發(fā)動(dòng)機(jī)底護(hù)板對(duì)汽車(chē)的行駛安全有著很重要的意義,其保護(hù)作用可以延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命,減小汽車(chē)事故發(fā)生的概率;其次,發(fā)動(dòng)機(jī)底護(hù)板為重要的底盤(pán)氣動(dòng)組件,可以顯著減小汽車(chē)的氣動(dòng)阻力。然而,隨著汽車(chē)功能的日益增加以及人們對(duì)汽車(chē)性能的要求不斷提高,發(fā)動(dòng)機(jī)艙的散熱問(wèn)題成為了汽車(chē)研發(fā)中的一個(gè)巨大挑戰(zhàn),合理的發(fā)動(dòng)機(jī)底護(hù)板結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)艙的散熱影響較大。因此,需要研究發(fā)動(dòng)機(jī)底護(hù)板設(shè)計(jì)時(shí)的最優(yōu)參數(shù)。首先根據(jù)計(jì)算流體力學(xué)的相關(guān)理論選用了適合汽車(chē)內(nèi)外流場(chǎng)分析的成熟數(shù)學(xué)模型及其求解方法,然后根據(jù)CFD商業(yè)軟件分析的步驟,建立了包含汽車(chē)車(chē)身、底盤(pán)以及發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)部結(jié)構(gòu)的三維模型并劃分網(wǎng)格,對(duì)散熱器、中冷器等散熱模塊及風(fēng)扇等區(qū)域進(jìn)行特殊處理,設(shè)置合理的邊界條件及求解參數(shù),實(shí)現(xiàn)三維計(jì)算模型在商業(yè)軟件中的建立。此外,在AMEsim平臺(tái)搭建了能夠與三維計(jì)算結(jié)果聯(lián)系的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)一維仿真模型,實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)艙散熱特性的一維/三維聯(lián)合仿真。基于所建模型首先分析了發(fā)動(dòng)機(jī)底護(hù)板對(duì)整車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)特性的影響,發(fā)現(xiàn)其可以明顯改善發(fā)動(dòng)...
【文章來(lái)源】:武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 研究背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外汽車(chē)內(nèi)外流場(chǎng)及發(fā)動(dòng)機(jī)艙散熱研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)汽車(chē)內(nèi)外流場(chǎng)及發(fā)動(dòng)機(jī)艙散熱研究現(xiàn)狀
1.2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)底護(hù)板的研究存在的問(wèn)題
1.3 研究?jī)?nèi)容與研究方法
第2章 流體流動(dòng)的基本理論
2.1 流體流動(dòng)及傳熱基本方程
2.1.1 質(zhì)量守恒方程
2.1.2 動(dòng)量方程
2.1.3 能量方程
2.2 湍流與湍流模型
2.2.1 湍流
2.2.2 雷諾時(shí)均法
2.2.3 湍流模型
2.2.4 近壁區(qū)處理
2.3 數(shù)值計(jì)算方法
2.3.1 離散方法介紹
2.3.2 有限體積法離散格式
2.3.3 求解算法
2.4 數(shù)值模擬流程
2.5 本章小結(jié)
第3章 一維/三維聯(lián)合仿真模型建立
3.1 三維幾何模型
3.1.1 幾何模型
3.1.2 計(jì)算域
3.2 三維模型網(wǎng)格劃分
3.2.1 面網(wǎng)格及體網(wǎng)格的生成
3.2.2 網(wǎng)格獨(dú)立性驗(yàn)證
3.3 三維仿真邊界條件
3.3.1 外流場(chǎng)邊界條件
3.3.2 內(nèi)流場(chǎng)邊界條件
3.3.3 溫度場(chǎng)邊界條件及求解參數(shù)設(shè)置
3.4 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)簡(jiǎn)介
3.5 一維仿真計(jì)算流程
3.6 冷卻系統(tǒng)一維仿真模型
3.6.1 仿真模型及模塊介紹
3.6.2 仿真參數(shù)
3.7 本章小結(jié)
第4章 整車(chē)流場(chǎng)及發(fā)動(dòng)機(jī)艙散熱特性研究
4.1 發(fā)動(dòng)機(jī)底護(hù)板對(duì)整車(chē)氣動(dòng)特性的影響研究
4.2 高速工況下發(fā)動(dòng)機(jī)艙散熱特性研究
4.2.1 高速工況發(fā)動(dòng)機(jī)艙溫度場(chǎng)計(jì)算
4.2.2 高速工況發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)計(jì)算
4.3 怠速工況下發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)流場(chǎng)及其散熱特性研究
4.3.1 怠速工況發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)流場(chǎng)計(jì)算
4.3.2 怠速工況發(fā)動(dòng)機(jī)艙散熱特性計(jì)算
4.4 低速爬坡工況下發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)流場(chǎng)及其散熱特性研究
4.4.1 低速爬坡工況發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)流場(chǎng)計(jì)算
4.4.2 低速爬坡工況發(fā)動(dòng)機(jī)艙散熱特性計(jì)算
4.5 三種工況的對(duì)比分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 發(fā)動(dòng)機(jī)底護(hù)板參數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)艙散熱特性的影響研究
5.1 發(fā)動(dòng)機(jī)底護(hù)板折邊的影響
5.2 發(fā)動(dòng)機(jī)底護(hù)板加強(qiáng)筋的影響
5.2.1 加強(qiáng)筋橫向布置和縱向布置的影響
5.2.2 橫向加強(qiáng)筋高度的影響
5.3 發(fā)動(dòng)機(jī)底護(hù)板開(kāi)口形式的影響
5.3.1 不同開(kāi)口形式的影響
5.3.2 弧形開(kāi)口結(jié)構(gòu)的改進(jìn)
5.4 發(fā)動(dòng)機(jī)底護(hù)板開(kāi)口位置的影響
5.4.1 斜板開(kāi)口的影響
5.4.2 前部開(kāi)口的影響
5.4.3 中部及兩側(cè)開(kāi)口的影響
5.4.4 開(kāi)口位置的綜合分析
5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
6.1 研究總結(jié)
6.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間獲得與論文相關(guān)的科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]汽車(chē)底部護(hù)板對(duì)風(fēng)阻系數(shù)的影響研究[J]. 陳魁,劉小杰,陳雷. 汽車(chē)科技. 2016(06)
[2]整車(chē)前地板位置底部護(hù)板設(shè)計(jì)[J]. 常原,賀斌,陳麗華,赫連青軍. 汽車(chē)零部件. 2016(02)
[3]發(fā)動(dòng)機(jī)底護(hù)板熱性能評(píng)估及優(yōu)化[J]. 武亞嬌,陳鴻明,孔圓. 汽車(chē)工程學(xué)報(bào). 2014(06)
[4]基于CAE分析的某車(chē)型發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)飾優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 馬天航,曹俊杰,紀(jì)榮榮,彭振明,宋煜,陳君,金愛(ài)君. 汽車(chē)工程師. 2014(01)
[5]汽車(chē)外流場(chǎng)典型湍流模型比較研究(英文)[J]. 何憶斌,谷正氣,李偉平,劉永超. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2012(02)
[6]運(yùn)用一維/三維聯(lián)合仿真的汽車(chē)熱管理分析[J]. 梁小波,袁俠義,谷正氣,楊易,袁志群. 汽車(chē)工程. 2010(09)
[7]基于AMESim的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的仿真分析[J]. 仲韻,顧寧,梁樂(lè)華,齊斌. 交通節(jié)能與環(huán)保. 2008(01)
[8]加裝發(fā)動(dòng)機(jī)底護(hù)板的實(shí)用性探討[J]. 王浩,張宏閣. 汽車(chē)維修. 2007(10)
[9]多參考坐標(biāo)系法和滑移網(wǎng)格法在汽車(chē)前端進(jìn)氣數(shù)值模擬中的比較[J]. 何煒,馬靜,王東,楊志剛. 計(jì)算機(jī)輔助工程. 2007(03)
[10]大型載貨車(chē)氣動(dòng)阻力計(jì)算與流場(chǎng)分析[J]. 劉傳超,張彬乾,孫靜,李杰,郭友利,蔣光福. 汽車(chē)科技. 2005(04)
博士論文
[1]基于雙場(chǎng)耦合的反置發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)流場(chǎng)強(qiáng)化散熱研究[D]. 劉水長(zhǎng).華南理工大學(xué) 2016
[2]基于仿真與試驗(yàn)的汽車(chē)風(fēng)洞修正研究[D]. 張英朝.吉林大學(xué) 2010
碩士論文
[1]汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)艙熱管理研究與改進(jìn)[D]. 袁俠義.湖南大學(xué) 2010
本文編號(hào):3433179
【文章來(lái)源】:武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 研究背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外汽車(chē)內(nèi)外流場(chǎng)及發(fā)動(dòng)機(jī)艙散熱研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)汽車(chē)內(nèi)外流場(chǎng)及發(fā)動(dòng)機(jī)艙散熱研究現(xiàn)狀
1.2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)底護(hù)板的研究存在的問(wèn)題
1.3 研究?jī)?nèi)容與研究方法
第2章 流體流動(dòng)的基本理論
2.1 流體流動(dòng)及傳熱基本方程
2.1.1 質(zhì)量守恒方程
2.1.2 動(dòng)量方程
2.1.3 能量方程
2.2 湍流與湍流模型
2.2.1 湍流
2.2.2 雷諾時(shí)均法
2.2.3 湍流模型
2.2.4 近壁區(qū)處理
2.3 數(shù)值計(jì)算方法
2.3.1 離散方法介紹
2.3.2 有限體積法離散格式
2.3.3 求解算法
2.4 數(shù)值模擬流程
2.5 本章小結(jié)
第3章 一維/三維聯(lián)合仿真模型建立
3.1 三維幾何模型
3.1.1 幾何模型
3.1.2 計(jì)算域
3.2 三維模型網(wǎng)格劃分
3.2.1 面網(wǎng)格及體網(wǎng)格的生成
3.2.2 網(wǎng)格獨(dú)立性驗(yàn)證
3.3 三維仿真邊界條件
3.3.1 外流場(chǎng)邊界條件
3.3.2 內(nèi)流場(chǎng)邊界條件
3.3.3 溫度場(chǎng)邊界條件及求解參數(shù)設(shè)置
3.4 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)簡(jiǎn)介
3.5 一維仿真計(jì)算流程
3.6 冷卻系統(tǒng)一維仿真模型
3.6.1 仿真模型及模塊介紹
3.6.2 仿真參數(shù)
3.7 本章小結(jié)
第4章 整車(chē)流場(chǎng)及發(fā)動(dòng)機(jī)艙散熱特性研究
4.1 發(fā)動(dòng)機(jī)底護(hù)板對(duì)整車(chē)氣動(dòng)特性的影響研究
4.2 高速工況下發(fā)動(dòng)機(jī)艙散熱特性研究
4.2.1 高速工況發(fā)動(dòng)機(jī)艙溫度場(chǎng)計(jì)算
4.2.2 高速工況發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)計(jì)算
4.3 怠速工況下發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)流場(chǎng)及其散熱特性研究
4.3.1 怠速工況發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)流場(chǎng)計(jì)算
4.3.2 怠速工況發(fā)動(dòng)機(jī)艙散熱特性計(jì)算
4.4 低速爬坡工況下發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)流場(chǎng)及其散熱特性研究
4.4.1 低速爬坡工況發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)流場(chǎng)計(jì)算
4.4.2 低速爬坡工況發(fā)動(dòng)機(jī)艙散熱特性計(jì)算
4.5 三種工況的對(duì)比分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 發(fā)動(dòng)機(jī)底護(hù)板參數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)艙散熱特性的影響研究
5.1 發(fā)動(dòng)機(jī)底護(hù)板折邊的影響
5.2 發(fā)動(dòng)機(jī)底護(hù)板加強(qiáng)筋的影響
5.2.1 加強(qiáng)筋橫向布置和縱向布置的影響
5.2.2 橫向加強(qiáng)筋高度的影響
5.3 發(fā)動(dòng)機(jī)底護(hù)板開(kāi)口形式的影響
5.3.1 不同開(kāi)口形式的影響
5.3.2 弧形開(kāi)口結(jié)構(gòu)的改進(jìn)
5.4 發(fā)動(dòng)機(jī)底護(hù)板開(kāi)口位置的影響
5.4.1 斜板開(kāi)口的影響
5.4.2 前部開(kāi)口的影響
5.4.3 中部及兩側(cè)開(kāi)口的影響
5.4.4 開(kāi)口位置的綜合分析
5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
6.1 研究總結(jié)
6.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間獲得與論文相關(guān)的科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]汽車(chē)底部護(hù)板對(duì)風(fēng)阻系數(shù)的影響研究[J]. 陳魁,劉小杰,陳雷. 汽車(chē)科技. 2016(06)
[2]整車(chē)前地板位置底部護(hù)板設(shè)計(jì)[J]. 常原,賀斌,陳麗華,赫連青軍. 汽車(chē)零部件. 2016(02)
[3]發(fā)動(dòng)機(jī)底護(hù)板熱性能評(píng)估及優(yōu)化[J]. 武亞嬌,陳鴻明,孔圓. 汽車(chē)工程學(xué)報(bào). 2014(06)
[4]基于CAE分析的某車(chē)型發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)飾優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 馬天航,曹俊杰,紀(jì)榮榮,彭振明,宋煜,陳君,金愛(ài)君. 汽車(chē)工程師. 2014(01)
[5]汽車(chē)外流場(chǎng)典型湍流模型比較研究(英文)[J]. 何憶斌,谷正氣,李偉平,劉永超. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2012(02)
[6]運(yùn)用一維/三維聯(lián)合仿真的汽車(chē)熱管理分析[J]. 梁小波,袁俠義,谷正氣,楊易,袁志群. 汽車(chē)工程. 2010(09)
[7]基于AMESim的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的仿真分析[J]. 仲韻,顧寧,梁樂(lè)華,齊斌. 交通節(jié)能與環(huán)保. 2008(01)
[8]加裝發(fā)動(dòng)機(jī)底護(hù)板的實(shí)用性探討[J]. 王浩,張宏閣. 汽車(chē)維修. 2007(10)
[9]多參考坐標(biāo)系法和滑移網(wǎng)格法在汽車(chē)前端進(jìn)氣數(shù)值模擬中的比較[J]. 何煒,馬靜,王東,楊志剛. 計(jì)算機(jī)輔助工程. 2007(03)
[10]大型載貨車(chē)氣動(dòng)阻力計(jì)算與流場(chǎng)分析[J]. 劉傳超,張彬乾,孫靜,李杰,郭友利,蔣光福. 汽車(chē)科技. 2005(04)
博士論文
[1]基于雙場(chǎng)耦合的反置發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)流場(chǎng)強(qiáng)化散熱研究[D]. 劉水長(zhǎng).華南理工大學(xué) 2016
[2]基于仿真與試驗(yàn)的汽車(chē)風(fēng)洞修正研究[D]. 張英朝.吉林大學(xué) 2010
碩士論文
[1]汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)艙熱管理研究與改進(jìn)[D]. 袁俠義.湖南大學(xué) 2010
本文編號(hào):3433179
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