發(fā)動(dòng)機(jī)艙作為汽車主要部件的集成區(qū)域,其艙內(nèi)的流場特性不僅影響整車內(nèi)流阻力,還對艙內(nèi)部件散熱影響較大。艙內(nèi)的散熱特性將直接影響整車的總體性能,因此對發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)散熱特性及流場進(jìn)行準(zhǔn)確且深入研究是非常有必要的。隨著車輛整體性能的大步提升,人們對發(fā)動(dòng)機(jī)艙熱管理的要求也越來越苛刻。因此,發(fā)動(dòng)機(jī)艙熱管理技術(shù)還有很大的發(fā)展及優(yōu)化空間。本文以某實(shí)車為研究對象,采用計(jì)算流體力學(xué)的方法對艙內(nèi)流場及溫度場進(jìn)行仿真分析,結(jié)合仿真結(jié)果對下進(jìn)氣格柵及風(fēng)罩?jǐn)_流板進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì),采用不同的邊界加載方法進(jìn)行仿真并對比其優(yōu)缺點(diǎn)。主要研究內(nèi)容如下:（1）運(yùn)用CFD軟件對怠速、低速爬坡、高速爬坡、高速四種工況下發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的流場特性及溫度場特性進(jìn)行研究,并獲得關(guān)鍵部件的表面溫度分布。（2）對四種工況的仿真結(jié)果進(jìn)行對比分析,發(fā)現(xiàn)在高速工況下艙內(nèi)存在局部高溫。結(jié)合汽車內(nèi)流場特性,分析艙內(nèi)冷卻氣流的流動(dòng)狀態(tài),得出其艙內(nèi)局部高溫產(chǎn)生的原因并提出優(yōu)化方案。（3）根據(jù)對四種工況下流場和溫度場的對比,發(fā)現(xiàn)下進(jìn)氣格柵和風(fēng)罩?jǐn)_流板對艙內(nèi)的散熱特性影響較大,對初始模型尺寸選取合適的變量優(yōu)化設(shè)計(jì)范圍,運(yùn)用聯(lián)合仿真方法在高速工況下進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化,... 

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)艙熱管理綜述
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的研究方法和主要內(nèi)容
        1.4.1 本文主要研究方法
        1.4.2 本文主要研究內(nèi)容
2 熱流數(shù)值計(jì)算及優(yōu)化基本理論
    2.1 流動(dòng)與傳熱基本控制方程
    2.2 傳熱學(xué)基本定律
    2.3 湍流理論及數(shù)值模擬方法
    2.4 數(shù)值計(jì)算方法
        2.4.1 離散化方法
        2.4.2 離散格式
    2.5 多目標(biāo)優(yōu)化方法概述
    2.6 本章小結(jié)
3 某汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)流場和散熱性能分析
    3.1 數(shù)值模型建立
    3.2 網(wǎng)格策略
    3.3 邊界條件
        3.3.1 外部流場邊界條件
        3.3.2 內(nèi)部溫度邊界條件
        3.3.3 風(fēng)扇計(jì)算模型
        3.3.4 熱源邊界條件
    3.4 數(shù)值模擬結(jié)果分析
        3.4.1 艙內(nèi)流場分布
        3.4.2 發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)流場與溫度場分析(高速工況)
        3.4.3 發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)流場與溫度場分析(爬坡工況)
    3.5 發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)關(guān)鍵部件溫度分布
        3.5.1 關(guān)注件表面溫度(高速工況)
        3.5.2 對比四種工況關(guān)注件表面溫度
    3.6 本章小結(jié)
4 下進(jìn)氣格柵和風(fēng)扇擾流板的優(yōu)化
    4.1 逆向數(shù)字化建模
    4.2 優(yōu)化模型的建立
    4.3 目標(biāo)函數(shù)的確定
    4.4 具體優(yōu)化流程
        4.4.1 樣本點(diǎn)計(jì)算流程
        4.4.2 建立代理模型
        4.4.3 基于NSGA-II優(yōu)化算法尋優(yōu)
    4.5 優(yōu)化結(jié)果分析
        4.5.1 總變差分析
        4.5.2 自組織映射分析
    4.6 優(yōu)化結(jié)果展示
    4.7 本章小結(jié)
5 不同的邊界加載方法對仿真結(jié)果的影響
    5.1 實(shí)體風(fēng)扇+固定溫度邊界/等效散熱量
    5.2 等效散熱量+實(shí)體風(fēng)扇/Fan邊界
        5.2.1 Fan邊界
        5.2.2 Fan邊界參數(shù)獲取
        5.2.3 實(shí)體風(fēng)扇和Fan邊界對比
    5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]汽車風(fēng)窗噪聲及風(fēng)振噪聲的機(jī)理及控制方法研究[D]. 汪怡平.湖南大學(xué) 2011
[2]車輛散熱器模塊流動(dòng)與傳熱問題的數(shù)值分析與試驗(yàn)研究[D]. 張毅.浙江大學(xué) 2006

碩士論文
[1]汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)流場的數(shù)值模擬及其結(jié)構(gòu)布置優(yōu)化[D]. 曾宏強(qiáng).重慶理工大學(xué) 2017
[2]基于前端格柵外形的轎車氣動(dòng)特性研究[D]. 常靜.吉林大學(xué) 2015
[3]坦克動(dòng)力艙流場的數(shù)值模擬及進(jìn)排氣格柵的氣動(dòng)優(yōu)化[D]. 文凱平.重慶理工大學(xué) 2015
[4]重型卡車?yán)鋮s風(fēng)扇參數(shù)對機(jī)艙流場特性的影響研究[D]. 丁鵬宇.吉林大學(xué) 2013
[5]基于內(nèi)流的汽車氣動(dòng)特性研究與分析[D]. 董立偉.湖南工業(yè)大學(xué) 2012
[6]汽車發(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)：3727215