本文關鍵詞：轎車發(fā)動機艙熱管理仿真分析及優(yōu)化

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【摘要】：發(fā)動機艙散熱特性的優(yōu)劣能夠直接影響整車的綜合性能,為保證整車性能達到最佳狀態(tài),必須對汽車發(fā)動機艙進行散熱特性的研究,發(fā)動機艙熱管理技術應運而生,成為當前汽車空氣動力學數值分析領域不可或缺的研究難點,我國在汽車發(fā)動機艙熱管理研究領域起步較晚,對關鍵技術的研究還不夠深入,因此,發(fā)動機艙熱管理優(yōu)化技術仍有很大的發(fā)展空間。本文采用數值模擬手段,以某新開發(fā)轎車為研究對象,運用計算流體力學的方法進行發(fā)動機艙流場及熱態(tài)仿真分析,并采用聯(lián)合仿真進行發(fā)動機艙熱管理的優(yōu)化分析,主要研究工作如下:(1)利用CFD軟件對車輛在爬坡與高速兩種工況下發(fā)動機艙內的流場、溫度場特性進行仿真計算,得到兩種工況下發(fā)動機艙的溫度場、速度場以及關注件的表面溫度分布。(2)分析兩種工況下的仿真結果,發(fā)現(xiàn)爬坡工況下存在機艙內局部元件溫度偏高現(xiàn)象,通過分析發(fā)動機艙內冷卻氣流的流速大小和流向,得出造成其溫度偏高的原因并提出了改進方案。(3)通過兩種工況下速度流場和溫度分布的對比,發(fā)現(xiàn)格柵進氣量對發(fā)動機艙散熱特性有較大的影響,因此采取在格柵處添加導流板的優(yōu)化措施。(4)改變導流板的角度變化范圍,運用聯(lián)合仿真的手段進行爬坡工況下的多目標優(yōu)化,得到最佳的導流板角度,在此角度下再次進行高速工況下的仿真分析。
【關鍵詞】：發(fā)動機艙 熱管理 聯(lián)合仿真 優(yōu)化
【學位授予單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U464
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 研究背景及意義9-11
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國內研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 研究方法及主要內容13-15
• 第二章 流體力學和流場數值模擬基本理論15-28
• 2.1 流動及傳熱的基本控制方程15-20
• 2.1.1 質量守恒方程15
• 2.1.2 動量守恒方程15-17
• 2.1.3 能量守恒方程17-18
• 2.1.4 湍流基本方程18-19
• 2.1.5 湍流模型的選取19-20
• 2.2 控制方程的離散20-21
• 2.3 常用離散格式21-24
• 2.3.1 中心差分格式21-22
• 2.3.2 一階迎風格式22-23
• 2.3.3 二階迎風格式23
• 2.3.4 QUICK格式23-24
• 2.4 流場數值計算24-27
• 2.4.1 耦合式解法25
• 2.4.2 分離式解法25-27
• 2.5 本章小結27-28
• 第三章 汽車發(fā)動機艙散熱特性數值模擬分析28-51
• 3.1 物理模型及幾何處理28-29
• 3.2 網格劃分29-31
• 3.3 邊界條件31-35
• 3.3.1 外部邊界條件31-32
• 3.3.2 多孔介質模型邊界條件的確定32-33
• 3.3.3 溫度壁面邊界條件33-34
• 3.3.4 風扇計算模型的確定34-35
• 3.4 計算結果35-38
• 3.5 仿真計算結果分析38-49
• 3.5.1 高速工況下溫度場與速度場分析38-41
• 3.5.2 爬坡工況下溫度場與速度場分析41-43
• 3.5.3 關鍵部件的分析43-49
• 3.6 本章小結49-51
• 第四章 發(fā)動機艙熱管理優(yōu)化研究51-64
• 4.1 模型介紹51-52
• 4.2 優(yōu)化目標選取52-53
• 4.3 優(yōu)化流程53-54
• 4.4 優(yōu)化結果分析54-63
• 4.4.1 爬坡工況下聯(lián)合仿真優(yōu)化后仿真結果54-58
• 4.4.2 高速工況下優(yōu)化后仿真結果58-63
• 4.5 本章小結63-64
• 第五章 總結與展望64-66
• 5.1 總結64-65
• 5.2 展望65-66
• 致謝66-67
• 參考文獻67-70
• 攻讀學位期間取得的研究成果70

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本文編號：946906