您的位置: turnitin查重官网> 工程 >> 工业设计 >机舱汽车发动机舱散热特性数值和优化

机舱汽车发动机舱散热特性数值和优化

收藏本文 2024-02-04 点赞:9202 浏览:34852 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:汽车发动机舱散热特性探讨的冷却系统性能体现和发动机舱内冷却空气流动情况,都直接联系到整车运转的可靠性、舒适性、经济性以及排放性能。随着对车辆综合性能要求的不断提升,在高效紧凑型冷却系统开发中,发动机舱散热特性的优化设计已经成为当前汽车空气动力学数值浅析领域面对的重点和难点之一。我国对汽车发动机舱散热特性的基础探讨起步较晚,缺乏对一些关键技术的深入探讨,严重制约我国汽车自主研发技术的进展。本论文采取数值模拟手段,较为系统地对某轿车发动机舱内空气的流动及传热不足进行了探讨。数值计算结果对汽车设计与开发有一定的实际指导作用,并对最终形成一套系统的面向汽车发动机舱散热特性浅析的设计策略,做出贡献。(1)利用汽车外流场与发动机舱内流场耦合计算策略,对汽车在高速、最大扭矩点、额定功率点、怠速四种工况下发动机舱的流动特性和温度分布进行了探讨。浅析发动机舱内温度分布的理由,以而判别散热特性是否满足设计要求。(2)分别考虑了三种不同时刻下太阳辐射对发动机舱内温度分布的影响,对发动机舱是否需要防太阳辐射提供一定的论述依据,接下来比较浅析了柏油、水泥、泥沙三种不同路面在极限高温下的热辐射,对发动机舱内温度场的影响。(3)根据原车发动机舱的流动特性和温度场特点,通过改善汽车前端进气参数,优化发动机舱内部流场以及阻断高温部件的热辐射,实现了对原车的发动机舱热分布的改善。在探讨工况下,散热器,中冷器,冷凝器的进风量分别增加了4.43%,5.51%,4.61%;中冷器出风面温度降低6.2℃,散热器出风面温度降低6.5℃,冷凝器出风面温度降低4.8℃,油底壳表面最高温度降低20.6℃,改善效果达到了设计要求。(4)最后基于写作技巧模型策略,对发动机底护板的开孔尺寸、位置以及导流板的安装角度进行了优化;采取多岛遗传算法计算得出的最优结果使得散热器组的冷却风量最大增加1.94%。探讨结果确定了利用数值计算提升冷却系统和发动机舱的散热性能的可行性,为汽车开发中的发动机舱热管理探讨与改善提供了参考数据。关键词:发动机舱论文数值浅析论文散热论文流场论文温度场论文空气动力学论文辐射论文

    摘要5-6

    Abstract6-11

    第1章 绪论11-20

    1.1 探讨背景及作用11-12

    1.2 发动机舱热管理概述12-15

    1.2.1 发动机冷却系统13-14

    1.2.2 发动机舱前端进气的探讨14

    1.2.3 发动机舱内部流场探讨14-15

    1.3 国内外探讨近况与进展走势15-18

    1.3.1 国外探讨近况与进展走势15-17

    1.3.2 国内探讨近况与进展走势17-18

    1.4 本论文探讨的策略和主要内容18-19

    1.5 本章小结19-20

    第2章 流体动力学与传热学基本论述20-31

    2.1 流动及传热的基本制约方程20-22

    2.1.1 质量守恒方程20

    2.1.2 动量守恒方程20-21

    2.1.3 能量守恒方程21-22

    2.1.4 流体传热不足制约方程通用形式22

    2.2 数值计算策略22-24

    2.2.1 离散策略22

    2.2.2 离散格式22-24

    2.3 数值计算求解技术24-25

    2.3.1 分离求解策略24-25

    2.3.2 耦合求解策略25

    2.4 流体模型25-28

    2.4.1 湍流模型25-27

    2.4.2 基本流动模型27-28

    2.5 热传递模型28-30

    2.5.1 对流换热28-29

    2.5.2 辐射换热29

    2.5.3 热传导29-30

    2.6 本章小结30-31

    第3章 汽车发动机舱散热特性数值模拟浅析31-50

    3.1 发动机舱数学模型的探讨31-33

    3.1.1 多孔介质模型31-32

    3.1.2 风扇数学模型32-33

    3.2 散热器组边界条件的计算33-37

    3.2.1 散热器组物理参数33

    3.2.2 中冷器的实验数据浅析33-34

    3.2.3 散热器的实验数据浅析34-35

    3.2.4 冷凝器的实验数据浅析35-37

    3.3 网格划分及边界条件的设定37-40

    3.3.1 物理模型37-38

    3.3.2 网格划分38-39

    3.3.3 边界条件设定39-40

    3.4 数值计算及结果浅析40-49

    3.4.1 计算工况41

    3.4.2 高速工况计算结果浅析41-48

    3.4.3 其他工况计算结果浅析48-49

    3.5 本章小结49-50

    第4章 太阳辐射及路面热辐射对发动机舱散热的影响50-60

    4.1 太阳辐射模型50-52

    4.1.1 太阳辐射强度计算50-51

    4.1.2 车身外壁所受的太阳辐射51-52

    4.2 路面热辐射模型52-53

    4.2.1 热辐射52

    4.2.2 路面辐射52-53

    4.3 太阳辐射对发动机舱内温度分布的影响浅析53-56

    4.3.1 运转环境及太阳辐射条件设置53-54

    4.3.2 计算结果比较浅析54-56

    4.4 路面辐射对发动机舱内温度分布的影响浅析56-58

    4.4.1 模拟环境及路面辐射条件设置56-57

    4.4.2 计算结果比较浅析57-58

    4.5 本章小结58-60

    第5章 汽车发动机舱热分布改善60-69

    5.1 汽车前端设计改善60-62

    5.1.1 前端开口参数的影响60-61

    5.1.2 上进气格栅结构改善61-62

    5.1.3 下进气格栅结构改善62

    5.2 内部流场改善62-66

    5.2.1 添加导流通道62-64

    5.2.2 下进气格栅导流64-65

    5.2.3 风扇结构改善65-66

    5.3 高温热源辐射阻断66-67

    5.4 发动机舱散热性能综合提升总结67-68

    5.5 本章小结68-69

    第6章 基于写作技巧模型的发动机底护板散热性能优化69-78

    6.1 发动机底护板概述69-70

    6.2 写作技巧模型策略概述70-71

    6.3 发动机底护板散热性能优化设计71-77

    6.3.1 发动机底护板散热性能优化概述71-72

    6.3.2 设计变量及目标函数与约束函数的确定72-73

    6.3.3 近似模型的建立73-75

    6.3.4 优化结果及浅析75-77

    6.4 本章小结77-78

    结论78-80

copyright 2003-2024 Copyright©2020 Powered by 网络信息技术有限公司 备案号: 粤2017400971号