車用扁管式散熱器傳熱耦合分析及優(yōu)化
發(fā)布時間:2021-05-06 10:29
汽車冷卻系統(tǒng)是整車中重要的輔助系統(tǒng),是保障汽車能夠穩(wěn)定行駛的系統(tǒng)之一,其要保證發(fā)動機或其它部件處在一個合適的溫度范圍,對整車是否能夠高效且經(jīng)濟的運作有著至關(guān)重要的影響。但隨著發(fā)動機功率越來越高,新技術(shù)的應(yīng)用使發(fā)動機艙內(nèi)需要布置的零件越來越多,發(fā)動機艙內(nèi)熱負荷愈發(fā)增大同時布置空間卻日益緊湊,如何在不改變布置條件和合理控制能源消耗的前提下,提高散熱器散熱效率,是現(xiàn)在散熱器領(lǐng)域研究的熱點。本文采用數(shù)值模擬和試驗相結(jié)合的方法,對某款SUV車型散熱器及其前端冷卻模塊流動與傳熱進行較為系統(tǒng)與深入的探討,旨在不改變整車前端冷卻模塊和散熱器布置的前提下增強整車散熱器散熱效率,提升散熱器扁管溫度均勻性。論文主要研究內(nèi)容如下:(1)建立百葉窗式散熱器數(shù)學(xué)模型包含:散熱扁管、水室、主板、蓋板,闡述多孔介質(zhì)理論對百葉窗翅片簡化的依據(jù),根據(jù)百葉窗式翅片參數(shù),對翅片特性進行數(shù)值計算和簡化;將散熱器總成放入整車前端冷卻模塊(冷凝器、中冷器、風(fēng)扇總成)和散熱器支架、保險杠、前防撞橫梁、上下進氣格柵、車身、輪胎等零件中,分析散熱器在實車運轉(zhuǎn)環(huán)境中高速爬坡及低速大負荷工況下傳熱和流動特性;(2)模型仿真結(jié)果表明:(1)因...
【文章來源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述
1.2.1 汽車散熱器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 發(fā)動機艙內(nèi)空氣流動研究現(xiàn)狀
1.2.3 雙場耦合強化傳熱概述
1.3 本文主要研究內(nèi)容
第二章 散熱器仿真分析CFD理論基礎(chǔ)
2.1 流動與傳熱基本控制方程
2.2 湍流模型
2.2.1 湍流模擬方法
2.2.2 k—ε模型
2.3 壁面模型
2.3.1 標準壁面函數(shù)
2.3.2 增強壁面函數(shù)
2.4 離散方法
2.5 本章小結(jié)
第三章 散熱器模型研究及數(shù)學(xué)模型建立
3.1 散熱器概述
3.2 散熱器數(shù)學(xué)模型研究
3.2.1 多孔介質(zhì)理論介紹
3.2.2 百葉窗式翅片數(shù)學(xué)模型建立
3.3 散熱器在前端冷卻模塊中仿真模型建立
3.3.1 散熱器幾何模型建立
3.3.2 前端冷卻模塊幾何模型建立
3.4 網(wǎng)格模型建立
3.5 邊界條件與仿真設(shè)置
3.6 本章小結(jié)
第四章 散熱器內(nèi)外流場及溫度場特性分析
4.1 整車前端冷卻模塊外流場流動特性及溫度分析
4.2 散熱器內(nèi)外流場流動特性及溫度分析
4.2.1 散熱器內(nèi)流場流動特性分析
4.2.2 散熱器外流場及溫度場特性分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 散熱器散熱特性試驗及仿真模型驗證
5.1 試驗設(shè)備
5.2 試驗前期準備及試驗過程
5.2.1 試驗用車要求
5.2.2 傳感器布置
5.2.3 試驗過程
5.3 試驗結(jié)果及仿真模型有效性驗證
5.3.1 試驗結(jié)果
5.3.2 數(shù)據(jù)整理及仿真模型有效性驗證
5.4 本章小結(jié)
第六章 基于場協(xié)同原理對散熱器優(yōu)化
6.1 場協(xié)同原理下散熱器散熱特性分析
6.1.1 場協(xié)同原理介紹
6.1.2 散熱器雙場耦合特性分析
6.2 散熱器水室優(yōu)化
6.2.1 散熱器水室內(nèi)流場優(yōu)化方案
6.2.2 散熱器水室優(yōu)化仿真及計算結(jié)果
6.3 風(fēng)扇總成優(yōu)化
6.3.1 風(fēng)扇總成優(yōu)化方案
6.3.2 風(fēng)扇總成優(yōu)化仿真結(jié)果
6.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
全文總結(jié)
工作展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
本文編號:3171764
【文章來源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述
1.2.1 汽車散熱器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 發(fā)動機艙內(nèi)空氣流動研究現(xiàn)狀
1.2.3 雙場耦合強化傳熱概述
1.3 本文主要研究內(nèi)容
第二章 散熱器仿真分析CFD理論基礎(chǔ)
2.1 流動與傳熱基本控制方程
2.2 湍流模型
2.2.1 湍流模擬方法
2.2.2 k—ε模型
2.3 壁面模型
2.3.1 標準壁面函數(shù)
2.3.2 增強壁面函數(shù)
2.4 離散方法
2.5 本章小結(jié)
第三章 散熱器模型研究及數(shù)學(xué)模型建立
3.1 散熱器概述
3.2 散熱器數(shù)學(xué)模型研究
3.2.1 多孔介質(zhì)理論介紹
3.2.2 百葉窗式翅片數(shù)學(xué)模型建立
3.3 散熱器在前端冷卻模塊中仿真模型建立
3.3.1 散熱器幾何模型建立
3.3.2 前端冷卻模塊幾何模型建立
3.4 網(wǎng)格模型建立
3.5 邊界條件與仿真設(shè)置
3.6 本章小結(jié)
第四章 散熱器內(nèi)外流場及溫度場特性分析
4.1 整車前端冷卻模塊外流場流動特性及溫度分析
4.2 散熱器內(nèi)外流場流動特性及溫度分析
4.2.1 散熱器內(nèi)流場流動特性分析
4.2.2 散熱器外流場及溫度場特性分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 散熱器散熱特性試驗及仿真模型驗證
5.1 試驗設(shè)備
5.2 試驗前期準備及試驗過程
5.2.1 試驗用車要求
5.2.2 傳感器布置
5.2.3 試驗過程
5.3 試驗結(jié)果及仿真模型有效性驗證
5.3.1 試驗結(jié)果
5.3.2 數(shù)據(jù)整理及仿真模型有效性驗證
5.4 本章小結(jié)
第六章 基于場協(xié)同原理對散熱器優(yōu)化
6.1 場協(xié)同原理下散熱器散熱特性分析
6.1.1 場協(xié)同原理介紹
6.1.2 散熱器雙場耦合特性分析
6.2 散熱器水室優(yōu)化
6.2.1 散熱器水室內(nèi)流場優(yōu)化方案
6.2.2 散熱器水室優(yōu)化仿真及計算結(jié)果
6.3 風(fēng)扇總成優(yōu)化
6.3.1 風(fēng)扇總成優(yōu)化方案
6.3.2 風(fēng)扇總成優(yōu)化仿真結(jié)果
6.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
全文總結(jié)
工作展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
本文編號:3171764
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