發(fā)布時間：2020-12-22 20:41

　　能源危機現(xiàn)已成為世界各國關注的話題,而在汽車行業(yè)中,各大車企對新能源汽車的研發(fā)也投入相當大的精力。新能源汽車有很多種,其中燃料電池汽車的出現(xiàn)使人類擺脫了對傳統(tǒng)能源的嚴重依賴,具有高效率、零排放的優(yōu)點。然而燃料電池汽車在產(chǎn)熱上與其他動力源汽車之間存在較大差異,主要表現(xiàn)為燃料電池工作溫度較低,且廢熱全部經(jīng)熱管理系統(tǒng)排出,導致汽車的熱負荷較高。本文將通過數(shù)值模擬和實驗相結(jié)合的方法,對燃料電池汽車熱管理系統(tǒng)的主要零部件、散熱模塊和系統(tǒng)整體的散熱性能展開研究。散熱器散熱性能的提高對提高燃料電池熱管理系統(tǒng)的整體性能至關重要,若僅通過實驗的方法研究散熱器對燃料電池散熱性能的影響規(guī)律,不僅研究成本高、耗費精力大,而且精度難以保證。本文將基于某款車用水散熱器,利用Hypermesh前處理軟件建立三維仿真模型,在FLUENT軟件中應用不同的湍流模型和壁面函數(shù)組合進行計算,并對比仿真值和實驗值,在誤差允許的范圍內(nèi),選擇計算精度較高的仿真模型,為后續(xù)分析冷空氣入口速度對散熱器散熱性能的影響奠定基礎。以散熱器的換熱系數(shù)和壓降為優(yōu)化指標,以百葉窗開窗角度、翅片波距、散熱帶波高、散熱器厚度和百葉窗間距作為優(yōu)化參數(shù),... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－２截取后的散熱器幾何圖??

第２章散熱器三維仿真及實驗驗證??從散熱器的結(jié)構(gòu)參數(shù)中可以看出，完整的百葉窗散熱器芯體尺寸較大。在本章的??仿真計算中，若選取整體散熱器為模型，對其進行網(wǎng)格劃分，不僅會增加任務量，耗??費時間和精力，而且對計算機性能提出很高的要求。因此，為了節(jié)約時間成本和計算??機資源，此次仿真計算模型只選取整體水散熱器模型的部分管帶，如下圖所示。??Ｉ?ｎ?Ｉ，；?ｊ?ｊ－ｉ?■?ｊ－??＿１１１＿繼??圖２－２截取后的散熱器幾何圖??將截取后的散熱器幾何圖導入到前處理軟件Ｈｙｐｅｒｍｅｓｈ中，由于散熱器幾何結(jié)構(gòu)??簡單且沒有影響仿真計算的多余結(jié)構(gòu)，因此可省去模型簡化這一步驟。由于截取后的??散熱器模型中僅有百葉窗翅片和部分扁管區(qū)域，在網(wǎng)格劃分前，要建立幾何面來完善??冷空氣和高溫水的計算域。由于百葉窗翅片尺寸較小且?guī)缀谓Y(jié)構(gòu)不規(guī)則，選取三角形??網(wǎng)格，并將網(wǎng)格大小設置為０．２ｍｍ，完成仿真模型的網(wǎng)格劃分，最終的網(wǎng)格模型如圖??２－３所示。??冷個ｎ出ｎ??－１??圖２－３網(wǎng)格模型??２．２仿真結(jié)果驗證??２．２．１風洞實驗??為驗證數(shù)值計算模型的正確性，在經(jīng)過ＣＮＡＳ認證的某國家實驗室進行風洞試驗??９??

?山東大學碩士學位論文???臺針對該車用散熱器進行試驗測試。風洞測試系統(tǒng)如圖２－４所示。??ＢＢＵＢＳｍｉＰｆｆ１??圖２－４風洞實驗現(xiàn)場圖??風洞實驗是在大氣壓力位１０２．６６ＫＰａ，外界環(huán)境溫度位１２．３６°Ｃ的測試環(huán)境下完成，??并對實驗測試結(jié)果記錄如表２－２所示。??表２－２風洞實驗測試結(jié)果??Ｘ?水側(cè)?氣側(cè)??Ｕ?進水溫度：進水流量?進風溫度Ｉ?風速??點?（°Ｃ）?（Ｌ／ｍｉｎ）?（°Ｃ）?（ｍ／ｓ）??１?７２．２０?１００．７１?１１．８０?４．９９??２?７１．５０?１００．４４?１１．２５?６．００??３?７１．１０?１００．６３?１１．３８?８．００??４?７１．２０?１００．１７?１１．２０?１０．０１??５?７１．５０?１００．３４?１１．４０?１２．０１??２．２．２模型選擇及結(jié)果驗證??將上述處理好的散熱器網(wǎng)格模型導入ＦＬＵＥＮＴ中，在進行仿真計算前需要選取合??適的仿真模型，軟件中湍流模型一共有三種，其每種湍流模型下對應四種壁面函數(shù)，??所以經(jīng)過兩兩結(jié)合，ＦＬＵＥＮＴ中總共有１２組計算模型可供選擇�？刂葡嗤妮斎霔l件，??主要考察在使用不同模型和不同壁面函數(shù)時的高溫液態(tài)水的進出口溫差。將由１２組計??算模型得到的仿真值以及實驗值繪制在柱狀圖２－５中，其中，圖中的黑色區(qū)域為經(jīng)過測??１０??

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：2932401