原文传递
汽车中冷器性能仿真分析与结构匹配研究
| 论文题名： | 汽车中冷器性能仿真分析与结构匹配研究 |
| 关键词： | 汽车中冷器;散热芯体;散热翅片;数值模拟;传热性能 |
| 摘要： | 随着我国汽车工业的发展，管带式中冷器以其极大的紧凑性、优良的换热性能，在汽车冷却系统中得到了越来越广泛的应用。由于中冷器的内部流场复杂性、结构复杂性，这使得实验研究受到了许多限制。本文运用CFD软件对中冷器的冷却管结构和散热芯体的温度场及流场进行了数值模拟分析并对比，可以清楚的了解冷却管结构和散热芯体的压力、温度和速度等参数的分布和变化情况。优化其几何结构参数，有效的降低实验设计费用和缩短设计周期。 本文针对传统冷却管结构在实际应用中存在的问题进行研究，提出了内齿式、大齿式两种冷却管结构，并与斜撑式冷却管进行对比分析，利用三维软件建立三种结构的计算域模型，并简化处理;应用Workbench和ICEM划分网格;利用Fluent软件对模型进行数值仿真分析。对比分析三种结构的速度、温度、压力云图的变化趋势，利用获得的压降值和散热量进行对比分析来研究三种冷却管结构的流动性能和换热性能;最后通过无量纲因子(j/f)1/3方法来对三种冷却管结构进行综合性能评价，得到内齿式冷却管具有最优综合性能并且可以代替传统冷却管结构使用。 针对中冷器散热芯体和散热翅片建立数学模型，利用Fluent软件对中冷器芯体进行了数值模拟计算，获得中冷器散热芯体和百叶窗翅片的速度、温度、压力云图。通过后处理软件可知，研究中冷器结构流场的流动及换热性能特征，找出影响流动和换热性能的主要因素，并提出通过改变散热翅片与冷却管排布方式来提高中冷器性能。 针对不同结构参数散热翅片与不同冷却管结构的多种配合方案进行仿真分析，分析出具有最佳流动和传热性能的匹配方案，本文主要针对实际中常应用的波高分别为8mm、11mm、12.2mm三种结构的散热翅片与不同冷却管结构进行匹配研究，对每种波高下的多种匹配方案进行分析，得到传热性能及流动性能的变化趋势，分析得到三种波高下的散热翅片与冷却扁管具有最佳流动和传热性能的匹配方案。 |
| 作者： | 张警衅 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 杨英 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
