【摘要】：近年來(lái),隨著排放法規(guī)的日益嚴(yán)格,渦輪增壓和廢氣再循環(huán)技術(shù)被廣泛地應(yīng)用在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)上,這要求發(fā)動(dòng)機(jī)匹配高性能中冷器對(duì)增壓空氣和再循環(huán)廢氣進(jìn)行冷卻,以獲得好的節(jié)能減排效果。基于此,本文開(kāi)發(fā)一款具有通用結(jié)構(gòu),以自擬關(guān)聯(lián)式為核心的中冷器設(shè)計(jì)優(yōu)化軟件平臺(tái)。為了優(yōu)化中冷器結(jié)構(gòu)參數(shù),提升中冷器的冷卻性能。首先,利用Fluent軟件在不同空氣流量下進(jìn)行仿真模擬,分析空氣流量對(duì)換熱和阻力性能的影響。將CFD計(jì)算結(jié)果與風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比,兩者吻合較好,證明采用的數(shù)值模擬仿真方法可行,準(zhǔn)確性較好,為后續(xù)中冷器匹配選型和優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了良好的仿真設(shè)計(jì)手段。然后,依據(jù)傳熱與流動(dòng)阻力模型擬合出關(guān)于壓降、換熱量的關(guān)聯(lián)式,開(kāi)發(fā)出管帶式中冷器設(shè)計(jì)與優(yōu)化平臺(tái)。該平臺(tái)由三大系統(tǒng)組成:(1)以對(duì)流換熱基本理論為基礎(chǔ)建立的中冷器設(shè)計(jì)系統(tǒng),能夠?qū)χ欣淦鞯幕窘Y(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行性能設(shè)計(jì)計(jì)算;(2)以改進(jìn)的遺傳算法為基礎(chǔ)建立的中冷器優(yōu)化系統(tǒng),能夠進(jìn)行多目標(biāo)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化;(3)以中冷器風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立的中冷器數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),能夠一鍵擬合壓降、換熱量關(guān)聯(lián)式。本文所開(kāi)發(fā)的中冷器設(shè)計(jì)優(yōu)化軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)計(jì)算、優(yōu)化分析、數(shù)據(jù)擬合的一體化與集成化。通過(guò)該平臺(tái)優(yōu)化后的中冷器設(shè)計(jì)方案達(dá)到了優(yōu)化性能、節(jié)省費(fèi)用、減少耗材、縮短研發(fā)周期的目標(biāo)。
【圖文】：

及風(fēng)阻性能做出定量的評(píng)價(jià)。風(fēng)洞試驗(yàn)主要包括三個(gè)部分：（1）冷卻性能試驗(yàn)；）內(nèi)阻性能試驗(yàn)；（3）外阻性能試驗(yàn)。本章主要介紹風(fēng)洞試驗(yàn)的對(duì)象、風(fēng)洞試驗(yàn)的、風(fēng)洞試驗(yàn)的原理、風(fēng)洞試驗(yàn)的結(jié)果等[38]。 風(fēng)洞試驗(yàn)對(duì)象本文所采用是內(nèi)置紊流片管帶空冷式中冷器，空冷式中冷器利用車(chē)輛行駛中的風(fēng)速的冷空氣對(duì)中冷器內(nèi)的增壓空氣進(jìn)行冷卻，一方面使增壓空氣溫度降低、進(jìn)氣密度、提高功率。另一方面降低壓縮始點(diǎn)的溫度和整個(gè)循環(huán)過(guò)程中的平均、降低 NOx的排放、降低熱負(fù)荷。中冷器的結(jié)構(gòu)通常由左右氣室和冷卻芯體三部分構(gòu)成，其中芯體的結(jié)構(gòu)跟散熱相似。增壓空氣從進(jìn)氣氣室經(jīng)過(guò)芯體的扁管到另一個(gè)氣室，扁管內(nèi)帶有不同類(lèi)紊流片。環(huán)境空氣從帶有百葉窗翅片的中冷器外側(cè)流過(guò)，冷熱流體的這種流動(dòng)屬于交叉流。

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文風(fēng)洞試驗(yàn)所用中冷器為項(xiàng)目合作公司湖北雷迪特汽車(chē)?yán)鋮s系統(tǒng)股份有限公司提 21 種不同管帶結(jié)構(gòu)的中冷器，其具體結(jié)構(gòu)參數(shù)如圖 2.1 所示，，其中一款型號(hào)為5-A2-M8 中冷器實(shí)物如圖 2.2 所示，其余中冷器外部結(jié)構(gòu)與此中冷器基本相同。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：U464.135.8

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本文編號(hào)：2687628