车用扁管式散热器传热耦合分析及优化

发布时间：2021-05-06 10:29

　　汽车冷却系统是整车中重要的辅助系统,是保障汽车能够稳定行驶的系统之一,其要保证发动机或其它部件处在一个合适的温度范围,对整车是否能够高效且经济的运作有着至关重要的影响。但随着发动机功率越来越高,新技术的应用使发动机舱内需要布置的零件越来越多,发动机舱内热负荷愈发增大同时布置空间却日益紧凑,如何在不改变布置条件和合理控制能源消耗的前提下,提高散热器散热效率,是现在散热器领域研究的热点。本文采用数值模拟和试验相结合的方法,对某款SUV车型散热器及其前端冷却模块流动与传热进行较为系统与深入的探讨,旨在不改变整车前端冷却模块和散热器布置的前提下增强整车散热器散热效率,提升散热器扁管温度均匀性。论文主要研究内容如下:（1）建立百叶窗式散热器数学模型包含:散热扁管、水室、主板、盖板,阐述多孔介质理论对百叶窗翅片简化的依据,根据百叶窗式翅片参数,对翅片特性进行数值计算和简化;将散热器总成放入整车前端冷却模块（冷凝器、中冷器、风扇总成）和散热器支架、保险杠、前防撞横梁、上下进气格栅、车身、轮胎等零件中,分析散热器在实车运转环境中高速爬坡及低速大负荷工况下传热和流动特性;（2）模型仿真结果表明:（1）因... 

【文章来源】：广东工业大学广东省

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状综述
        1.2.1 汽车散热器国内外研究现状
        1.2.2 发动机舱内空气流动研究现状
        1.2.3 双场耦合强化传热概述
    1.3 本文主要研究内容
第二章 散热器仿真分析CFD理论基础
    2.1 流动与传热基本控制方程
    2.2 湍流模型
        2.2.1 湍流模拟方法
        2.2.2 k—ε模型
    2.3 壁面模型
        2.3.1 标准壁面函数
        2.3.2 增强壁面函数
    2.4 离散方法
    2.5 本章小结
第三章 散热器模型研究及数学模型建立
    3.1 散热器概述
    3.2 散热器数学模型研究
        3.2.1 多孔介质理论介绍
        3.2.2 百叶窗式翅片数学模型建立
    3.3 散热器在前端冷却模块中仿真模型建立
        3.3.1 散热器几何模型建立
        3.3.2 前端冷却模块几何模型建立
    3.4 网格模型建立
    3.5 边界条件与仿真设置
    3.6 本章小结
第四章 散热器内外流场及温度场特性分析
    4.1 整车前端冷却模块外流场流动特性及温度分析
    4.2 散热器内外流场流动特性及温度分析
        4.2.1 散热器内流场流动特性分析
        4.2.2 散热器外流场及温度场特性分析
    4.3 本章小结
第五章 散热器散热特性试验及仿真模型验证
    5.1 试验设备
    5.2 试验前期准备及试验过程
        5.2.1 试验用车要求
        5.2.2 传感器布置
        5.2.3 试验过程
    5.3 试验结果及仿真模型有效性验证
        5.3.1 试验结果
        5.3.2 数据整理及仿真模型有效性验证
    5.4 本章小结
第六章 基于场协同原理对散热器优化
    6.1 场协同原理下散热器散热特性分析
        6.1.1 场协同原理介绍
        6.1.2 散热器双场耦合特性分析
    6.2 散热器水室优化
        6.2.1 散热器水室内流场优化方案
        6.2.2 散热器水室优化仿真及计算结果
    6.3 风扇总成优化
        6.3.1 风扇总成优化方案
        6.3.2 风扇总成优化仿真结果
    6.4 本章小结
总结与展望
    全文总结
    工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢



本文编号：3171764