汽车进气格栅流固耦合分析

发布时间：2019-09-13 03:16

【摘要】：智能格栅通过改变格栅的开度来控制进入发动机舱的空气流量,进而调节发动机机舱内温度和风阻以获取更高的燃油经济效率,是目前汽车研发者关注的热点。针对某型汽车所用的智能格栅,运用计算流体力学和结构力学的基本理论,对汽车格栅流场的速度、压力、通风量的分布规律进行了研究,着重研究了汽车进气格栅流场与结构的耦合问题。主要研究内容和得到的结论如下:对某型汽车的智能格栅附近流场进行了三维数值模拟,获得了随着汽车行驶速度的增加,格栅周围空气流动速度将增加,但流场速度分布形式不随行驶速度改变而变化;格栅前后的压力差值随汽车行驶速度增加而增大,但压力分布情况不随汽车行驶速度的变化而变化;汽车行驶速度越大,格栅通风量越大等结论。格栅周围空气流速分布随叶片旋转角度改变而改变,不同叶片旋转角度下空气作用在格栅后面散热器的区域分布不同;格栅叶片旋转角度越大,格栅前后的压力差越大;格栅叶片旋转角度越大,通风量越小;叶片旋转角度为22.5°~45°区间,随格栅叶片旋转角度改变,通风量的变化量改变最大;随后,根据流体力学数值分析得到的压力分布,对汽车格栅叶片进行了结构强度分析,得到了随汽车行驶速度的增大,格栅叶片变形量增大;格栅叶片旋转角度越大,叶片变形量越大的结论;最后,对格栅进行流固耦合研究。在汽车行驶速度和格栅叶片旋转角度变化的条件下,与非耦合条件下流场计算和结构计算得到的结果进行了对比分析,在汽车行驶速度较低时,叶片变形量相差不大;行驶速度超过100km/h后流固耦合分析得到的结构分析结果与非耦合条件结构分析结果之间相差较大。
【图文】：

硕士学位论文 能格栅介绍格栅（Active Grille Shutter, AGS）也可称为主动式进气格栅，智，智能格栅通过改变格栅的开度来控制进入发动机舱的空气流机机舱内温度和风阻以获取更高的燃油经济效率。智能格栅由汽车水温传感器或温控开关、控制单元和电动格栅三传感器或温控开关获取发动机的温度信号，控制单元根据温度信的进气角度。

图 2.1 湍流流动数值模拟方法及其分类Fig2.1 Numerical Simulation Method of Turbulent Flow.1 标准 k-ε 模型1974 年，Launder 和 Spalding 应用 Reynolds 平均法推导了两方程湍流模型—— k-ε 模型[27]。其中，，湍流动能方程又称为 k 方程，湍流耗散率方程又称为 。湍流动能方程（k 方程）： ti k b M ki j k jkk ku G G Y St x x x (2.12湍流耗散率方程（ε 方程） 21 3 2ti k bi j ju C G C G C St x x x k k (2.13
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U464.134.4

【参考文献】

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本文编号：2535534