某客車發(fā)動(dòng)機(jī)艙熱管理研究與散熱性能改進(jìn)
發(fā)布時(shí)間:2021-01-17 05:26
在當(dāng)下世界環(huán)境污染不斷加劇、不可再生能源日益減少、尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)逐漸提高的環(huán)境下,發(fā)動(dòng)機(jī)艙熱管理技術(shù)逐漸演化為保證車輛在極端工作條件下能夠正常運(yùn)行的重要檢舉措施。隨著車輛設(shè)計(jì)制造技術(shù)的飛躍發(fā)展,在滿足足夠動(dòng)力性、舒適性和經(jīng)濟(jì)性的條件下,車輛早已被壓縮成一個(gè)精密的移動(dòng)工具,發(fā)動(dòng)機(jī)艙安置空間的壓縮,大量電子元件以及高功率發(fā)熱機(jī)體被擠壓在一起,導(dǎo)致關(guān)鍵零部件因工作環(huán)境溫度過高發(fā)生變形或失效,這無疑對(duì)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)艙冷卻性能提出了巨大的考驗(yàn)。本文為了在產(chǎn)品初期開發(fā)匹配過程中,改善發(fā)動(dòng)機(jī)艙的冷卻性能,得到機(jī)艙的冷卻效率初步分析結(jié)果,為后續(xù)車型發(fā)動(dòng)機(jī)艙及其內(nèi)部零件的改進(jìn)布置提供參考依據(jù),避免后期因多次改型、完善、試驗(yàn)驗(yàn)證所帶來的時(shí)間和財(cái)力上的浪費(fèi),采用一維、三維聯(lián)合仿真的方法,對(duì)某中型客車進(jìn)行了較為系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)艙冷卻性能仿真分析,同時(shí)將模擬仿真結(jié)果與樣車試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,誤差均在5%以內(nèi),驗(yàn)證了這套流程方法的可行性和準(zhǔn)確性,并利用CFD仿真軟件對(duì)此車型的冷卻系統(tǒng)進(jìn)行匹配研究,以及對(duì)機(jī)艙現(xiàn)存的結(jié)構(gòu)布置問題,提供了相關(guān)的改進(jìn)措施,仿真結(jié)果顯示發(fā)動(dòng)機(jī)艙的散熱性能有所提升,能為后續(xù)工程提供指導(dǎo)。選用一維軟件...
【文章來源】:廈門理工學(xué)院福建省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 選題背景
1.2 國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r
1.3 國外發(fā)展?fàn)顩r
1.4 發(fā)動(dòng)機(jī)艙熱管理概述
本文主要研究內(nèi)容
第二章 流體力學(xué)及傳熱學(xué)的基本理論
2.1 流體與傳熱控制方程組
2.1.1 連續(xù)性方程
2.1.2 動(dòng)量方程
2.1.3 能量方程
2.2 湍流控制方程
2.2.1 湍流及層流
2.2.2 湍流基本方程
2.3 湍流的數(shù)值計(jì)算模擬模型
2.3.1 重整化群湍流模型
2.3.2 可實(shí)現(xiàn)湍流模型
2.3.3 壁面粘流處理方法
2.4 控制方程的離散
2.4.1 離散方法
2.4.2 離散格式
2.5 總體處理流程
2.6 本章小結(jié)
第三章 一維數(shù)值仿真修正與試驗(yàn)標(biāo)定
3.1 冷卻循環(huán)部件建模
3.1.1 散熱器
3.1.2 中冷器
3.1.3 風(fēng)扇
3.2 空冷側(cè)建模
3.3 一維模擬仿真計(jì)算
3.4 試驗(yàn)方法
3.4.1 整車熱轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)
3.4.2 道路艙溫測(cè)點(diǎn)試驗(yàn)
3.5 試驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果標(biāo)定
3.6 一維冷卻系統(tǒng)匹配研究
3.6.1 選型參數(shù)
3.6.2 匹配分析結(jié)果
3.7 本章小結(jié)
第四章 發(fā)動(dòng)機(jī)艙熱管理三維模擬仿真
4.1 三維模型搭建
4.1.1 模型前期清理
4.1.2 多孔介質(zhì)模型
4.1.3 風(fēng)扇模型
4.1.4 計(jì)算域建立
4.2 邊界參數(shù)設(shè)置
4.2.1 外邊界參數(shù)
4.2.2 內(nèi)邊界參數(shù)
4.2.3 分析方法
4.3 發(fā)動(dòng)機(jī)艙空氣速度場(chǎng)分析
4.3.1 Y向截面上的速度場(chǎng)分布
4.3.2 Z向截面上的速度場(chǎng)分布
4.3.3 X向截面上的速度場(chǎng)分布
4.4 發(fā)動(dòng)機(jī)艙氣體溫度分布分析
4.4.1 Y向截面上的溫度分布云圖
4.4.2 Z向截面上的溫度分布云圖
4.4.3 X向截面上的溫度分布云圖
4.5 客車發(fā)動(dòng)機(jī)艙熱評(píng)價(jià)分析
4.6 本章小結(jié)
第五章 發(fā)動(dòng)機(jī)艙的改進(jìn)
5.1 冷卻系統(tǒng)導(dǎo)流罩的改進(jìn)
5.1.1 導(dǎo)流罩改進(jìn)前后速度流線圖及散熱器進(jìn)風(fēng)量
5.1.2 導(dǎo)流罩改進(jìn)前后發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的溫度云圖
5.2 散熱器殼體的改進(jìn)
5.2.1 殼體開口密封前后的速度矢量圖
5.2.2 殼體開口密封前后的發(fā)動(dòng)機(jī)艙溫度云圖
5.3 后艙門散熱條孔改進(jìn)
5.3.1 后艙門條形口添加導(dǎo)流翼板前后的速度矢量圖
5.3.2 后艙門條形口添加導(dǎo)流翼板前后的溫度分布云圖
5.4 發(fā)動(dòng)機(jī)艙布置改進(jìn)
5.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
全文總結(jié)
工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
主要研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]客車后艙門開孔位置研究[J]. 葉誠偉,吳長風(fēng),于國飛,林雪芳,方忠,趙紫薇. 客車技術(shù)與研究. 2018(02)
[2]我國汽車尾氣污染現(xiàn)狀及治理對(duì)策[J]. 余建峰. 環(huán)境與發(fā)展. 2017(09)
[3]基于一、三維耦合的車輛熱管理研究與優(yōu)化[J]. 施鵬飛,李飛,于劍澤. 汽車實(shí)用技術(shù). 2017(12)
[4]基于CFD的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙熱管理及優(yōu)化[J]. 謝暴,陶其銘. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2016(01)
[5]商用車發(fā)動(dòng)機(jī)艙熱管理一維/三維聯(lián)合仿真與試驗(yàn)[J]. 郭健忠,羅仁宏,王之豐,胡溧,吳勇. 中國機(jī)械工程. 2016(04)
[6]客車發(fā)動(dòng)機(jī)艙的熱管理系統(tǒng)CFD分析[J]. 費(fèi)洪慶,田杰安,雷舒蓉,陳永哲,閆偉. 內(nèi)燃機(jī)與動(dòng)力裝置. 2014(01)
[7]車輛熱管理系統(tǒng)研究進(jìn)展[J]. 周磊,許翔,遲淼,孫文龍,劉瑞林. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2014(02)
[8]環(huán)境保護(hù)部發(fā)布《2013年中國機(jī)動(dòng)車污染防治年報(bào)》[J]. 環(huán)境保護(hù)部機(jī)動(dòng)車排污監(jiān)控中心. 環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展. 2014(01)
[9]商用車機(jī)艙熱管理仿真與優(yōu)化研究[J]. 李傳峰,王軍杰. 機(jī)電一體化. 2012 (12)
[10]客車后艙門開口對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)艙體散熱的影響[J]. 王晶,張成春,張春艷,任露泉. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2012(09)
碩士論文
[1]某車型發(fā)動(dòng)機(jī)艙熱管理的改進(jìn)研究[D]. 孔繁華.吉林大學(xué) 2016
[2]某車型發(fā)動(dòng)機(jī)艙熱管理技術(shù)開發(fā)與研究[D]. 俞曉紅.河北工業(yè)大學(xué) 2015
[3]鋰離子動(dòng)力電池生熱特性分析及其選配[D]. 康海鵬.吉林大學(xué) 2014
[4]高速列車頭車空氣動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D]. 邵微.大連交通大學(xué) 2014
[5]純電動(dòng)汽車鋰動(dòng)力電池組溫度場(chǎng)特性研究及熱管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[D]. 李策園.吉林大學(xué) 2014
[6]汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙散熱性能仿真研究[D]. 海超.遼寧工業(yè)大學(xué) 2014
[7]汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙熱管理的數(shù)值模擬研究[D]. 田杰安.山東大學(xué) 2013
[8]卡車發(fā)動(dòng)機(jī)艙流場(chǎng)與散熱性能研究[D]. 曹國強(qiáng).南京理工大學(xué) 2013
[9]汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙散熱特性數(shù)值分析與優(yōu)化[D]. 劉勝軍.湖南大學(xué) 2012
[10]客車發(fā)動(dòng)機(jī)艙熱管理研究及結(jié)構(gòu)改進(jìn)[D]. 胡凱耀.湖南大學(xué) 2012
本文編號(hào):2982288
【文章來源】:廈門理工學(xué)院福建省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 選題背景
1.2 國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r
1.3 國外發(fā)展?fàn)顩r
1.4 發(fā)動(dòng)機(jī)艙熱管理概述
本文主要研究內(nèi)容
第二章 流體力學(xué)及傳熱學(xué)的基本理論
2.1 流體與傳熱控制方程組
2.1.1 連續(xù)性方程
2.1.2 動(dòng)量方程
2.1.3 能量方程
2.2 湍流控制方程
2.2.1 湍流及層流
2.2.2 湍流基本方程
2.3 湍流的數(shù)值計(jì)算模擬模型
2.3.1 重整化群湍流模型
2.3.2 可實(shí)現(xiàn)湍流模型
2.3.3 壁面粘流處理方法
2.4 控制方程的離散
2.4.1 離散方法
2.4.2 離散格式
2.5 總體處理流程
2.6 本章小結(jié)
第三章 一維數(shù)值仿真修正與試驗(yàn)標(biāo)定
3.1 冷卻循環(huán)部件建模
3.1.1 散熱器
3.1.2 中冷器
3.1.3 風(fēng)扇
3.2 空冷側(cè)建模
3.3 一維模擬仿真計(jì)算
3.4 試驗(yàn)方法
3.4.1 整車熱轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)
3.4.2 道路艙溫測(cè)點(diǎn)試驗(yàn)
3.5 試驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果標(biāo)定
3.6 一維冷卻系統(tǒng)匹配研究
3.6.1 選型參數(shù)
3.6.2 匹配分析結(jié)果
3.7 本章小結(jié)
第四章 發(fā)動(dòng)機(jī)艙熱管理三維模擬仿真
4.1 三維模型搭建
4.1.1 模型前期清理
4.1.2 多孔介質(zhì)模型
4.1.3 風(fēng)扇模型
4.1.4 計(jì)算域建立
4.2 邊界參數(shù)設(shè)置
4.2.1 外邊界參數(shù)
4.2.2 內(nèi)邊界參數(shù)
4.2.3 分析方法
4.3 發(fā)動(dòng)機(jī)艙空氣速度場(chǎng)分析
4.3.1 Y向截面上的速度場(chǎng)分布
4.3.2 Z向截面上的速度場(chǎng)分布
4.3.3 X向截面上的速度場(chǎng)分布
4.4 發(fā)動(dòng)機(jī)艙氣體溫度分布分析
4.4.1 Y向截面上的溫度分布云圖
4.4.2 Z向截面上的溫度分布云圖
4.4.3 X向截面上的溫度分布云圖
4.5 客車發(fā)動(dòng)機(jī)艙熱評(píng)價(jià)分析
4.6 本章小結(jié)
第五章 發(fā)動(dòng)機(jī)艙的改進(jìn)
5.1 冷卻系統(tǒng)導(dǎo)流罩的改進(jìn)
5.1.1 導(dǎo)流罩改進(jìn)前后速度流線圖及散熱器進(jìn)風(fēng)量
5.1.2 導(dǎo)流罩改進(jìn)前后發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的溫度云圖
5.2 散熱器殼體的改進(jìn)
5.2.1 殼體開口密封前后的速度矢量圖
5.2.2 殼體開口密封前后的發(fā)動(dòng)機(jī)艙溫度云圖
5.3 后艙門散熱條孔改進(jìn)
5.3.1 后艙門條形口添加導(dǎo)流翼板前后的速度矢量圖
5.3.2 后艙門條形口添加導(dǎo)流翼板前后的溫度分布云圖
5.4 發(fā)動(dòng)機(jī)艙布置改進(jìn)
5.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
全文總結(jié)
工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
主要研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]客車后艙門開孔位置研究[J]. 葉誠偉,吳長風(fēng),于國飛,林雪芳,方忠,趙紫薇. 客車技術(shù)與研究. 2018(02)
[2]我國汽車尾氣污染現(xiàn)狀及治理對(duì)策[J]. 余建峰. 環(huán)境與發(fā)展. 2017(09)
[3]基于一、三維耦合的車輛熱管理研究與優(yōu)化[J]. 施鵬飛,李飛,于劍澤. 汽車實(shí)用技術(shù). 2017(12)
[4]基于CFD的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙熱管理及優(yōu)化[J]. 謝暴,陶其銘. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2016(01)
[5]商用車發(fā)動(dòng)機(jī)艙熱管理一維/三維聯(lián)合仿真與試驗(yàn)[J]. 郭健忠,羅仁宏,王之豐,胡溧,吳勇. 中國機(jī)械工程. 2016(04)
[6]客車發(fā)動(dòng)機(jī)艙的熱管理系統(tǒng)CFD分析[J]. 費(fèi)洪慶,田杰安,雷舒蓉,陳永哲,閆偉. 內(nèi)燃機(jī)與動(dòng)力裝置. 2014(01)
[7]車輛熱管理系統(tǒng)研究進(jìn)展[J]. 周磊,許翔,遲淼,孫文龍,劉瑞林. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2014(02)
[8]環(huán)境保護(hù)部發(fā)布《2013年中國機(jī)動(dòng)車污染防治年報(bào)》[J]. 環(huán)境保護(hù)部機(jī)動(dòng)車排污監(jiān)控中心. 環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展. 2014(01)
[9]商用車機(jī)艙熱管理仿真與優(yōu)化研究[J]. 李傳峰,王軍杰. 機(jī)電一體化. 2012 (12)
[10]客車后艙門開口對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)艙體散熱的影響[J]. 王晶,張成春,張春艷,任露泉. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2012(09)
碩士論文
[1]某車型發(fā)動(dòng)機(jī)艙熱管理的改進(jìn)研究[D]. 孔繁華.吉林大學(xué) 2016
[2]某車型發(fā)動(dòng)機(jī)艙熱管理技術(shù)開發(fā)與研究[D]. 俞曉紅.河北工業(yè)大學(xué) 2015
[3]鋰離子動(dòng)力電池生熱特性分析及其選配[D]. 康海鵬.吉林大學(xué) 2014
[4]高速列車頭車空氣動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D]. 邵微.大連交通大學(xué) 2014
[5]純電動(dòng)汽車鋰動(dòng)力電池組溫度場(chǎng)特性研究及熱管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[D]. 李策園.吉林大學(xué) 2014
[6]汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙散熱性能仿真研究[D]. 海超.遼寧工業(yè)大學(xué) 2014
[7]汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙熱管理的數(shù)值模擬研究[D]. 田杰安.山東大學(xué) 2013
[8]卡車發(fā)動(dòng)機(jī)艙流場(chǎng)與散熱性能研究[D]. 曹國強(qiáng).南京理工大學(xué) 2013
[9]汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙散熱特性數(shù)值分析與優(yōu)化[D]. 劉勝軍.湖南大學(xué) 2012
[10]客車發(fā)動(dòng)機(jī)艙熱管理研究及結(jié)構(gòu)改進(jìn)[D]. 胡凱耀.湖南大學(xué) 2012
本文編號(hào):2982288
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