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原文传递汽车发动机舱热管理研究与改进

论文题名：	汽车发动机舱热管理研究与改进
关键词：	汽车发动机舱;热管理;冷却系统;温度场;空气动力学;数值模拟;优化设计
摘要：	汽车空气动力学特性是车身造型设计的前提基础和理论依据,而汽车发动机舱热管理研究的冷却系统性能和发动机舱内空气流动情况,直接关系到整车运行的经济性、可靠性、舒适性以及排放性能。随着车辆综合性能的不断提高,发动机舱热管理的优化设计技术已经成为当前汽车空气动力学数值分析领域的重点和难点之一。本文以国家创新工程“中气计划”为平台,采用数值模拟手段,对中气轿车发动机舱内空气的流动与传热问题进行了较为系统的研究。数值计算结果对中气轿车设计与开发有一定的实际指导意义,最终形成的面向汽车发动机舱热管理的设计方法,也为提升我国汽车产业自主研发和自主创新能力做出贡献。　　首先,利用汽车外流场与发动机舱内流场耦合计算方法,对中气轿车在怠速、最大扭矩点、模拟爬坡、额定功率点、高速五种工况下发动机舱的流动特性和温度场特性进行了研究。分析发动机舱内温度分布的原因,从而判别散热特性是否满足设计要求。接着,应用一维结合三维数值计算的方法,把Fluent的计算结果输入KULI软件中,计算结果快速而准确地指导冷却系统参数的选择与判定。　　最后,探索了汽车前端设计的参数对发动机舱热管理的影响。并在这基础上,根据中气轿车发动机舱的流动特性和温度场特点,通过对汽车前端设计参数,以及舱内部件、车底附加装置等形状参数的改进,实现了对中气轿车的发动机舱散热性能的改进。在研究工况下,中冷器,冷凝器,水箱散热器,冷却风扇的进风量分别增加了4.2％,4.8％,5.7％,5.6％；水箱散热器出风面温度降低6.7℃,冷凝器出风面温度降低5.1℃,中冷器出风面温度降低5.2℃,油底壳表面最高温度降低15.5℃;发动机出水温度降低到108.8℃,比原来降低了5.4％,发动机的进气温度比原来降低了1.2％,达到了设计要求。研究结果确定了利用数值计算提高冷却系统和发动机舱的散热性能的可行性,为中气轿车开发中的发动机舱热管理研究与改进提供了参考数据。
作者：	袁侠义
专业：	车辆工程
导师：	谷正气
授予学位：	硕士
授予学位单位：	湖南大学
学位年度：	2010
正文语种：	中文