汽车散热器芯体末端结构性能优化仿真与测试试验方法
发布时间：2021-12-31 18:59
汽车散热器是汽车冷却系统的重要组成部分,本文以“汽车散热器芯体末端结构性能优化仿真与测试试验方法”为题,研究汽车散热器芯体末端结构创新设计、芯体末端结构性能优化仿真、汽车散热器性能测试试验方法,有助于提高散热器芯体的使用寿命、散热效率,建立完整的汽车散热器芯体性能测试试验方法,提高测试效率。对于提高汽车关键零部件的设计制造、测试水平,具有重要实际意义与理论价值。论文2018年广东省揭阳市创新发展专项资金重点项目（180115112310298）资助。论文研究汽车散热器芯体末端结构性能优化方法,从汽车散热器芯体性能提升方法、汽车散热器性能仿真技术、汽车散热器测试标准等三方面,评述国内外研究进展,确定研究内容。论文主要工作包括:（1）汽车散热器芯体末端结构创新设计。总结芯体末端结构创新设计原则与要求,提出散热管末端结构的单叶双曲面末端结构、圆角六棱台体末端结构、椭圆锥体末端结构三种可靠新型设计,阐述三种新型结构的外型特点和优化途径,对三种末端结构模型的外型尺寸参数进行几何分析,得出关键几何参数及性能优化仿真的可控变量,为下文基于CFD仿真技术的性能优化提供可能的优化方向。（2）汽车散热器芯...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２圓散热管、椭圆散热管与扁散热管结构图（■单位：ｍｍ）??最近又有学者研宄发现，对子典型扁管，扁平化程度越高，其散热性能越強［１Ｑ］
?华南理工大学硕士学位论文＇???伊朗学者Ｓａｆｉｋｈａｍ（２０１６）等基于数植模拟研宄图１－３所示扁管扁平化程度对于扁管散热??性能与壁面剪切应力的影响，结果表明，扁平化程度越＆扁管散热性能越强，但同时??塗面剪切应力增加，扁管强度下降［１１］。为了获得散热性能与管体强度的最忧平衡，部分??摯者们还应用如神经网络、遗传算法等方法ｉ具对扁管进行最优化设计［１２￣１３］。??ａ）?ｂ）??〇?ｔ）??』ｔ?６．２８ｍｍ?９．４２ｍｍ?Ｌ?Ｊ??Ｃ）?ｄ）??ｉ?＾??Ｐ１２．５６ｍｍ??ｅ）??图１－３不同扁平化程度散热管结构图??尽管扁管相对于圓管散热性能有较大提升，但单纯增加扁平化程度会导致扁管整体强度??均匀性较差，尤其是短轴侧径向强度下降较大。为此，人们构造多种性能更强的散热扁??管结构。廷州交通大学（２００８）等通过在扁管内腔添加间距涡流发生器装置对，把努赛尔??数提升１％？２８．２％，同时管体抗水力冲击能力有较大提升燕山大学（２０１３）基于数值??模拟证明，相比于经典直扁管，螺旋扁管散热性能提升了近１８％［１５］；北京工业大学??Ｚｈａｎｇ（２０１５）在经典扁管内腔塗面添加鳍翅柱结构，并将空腔等间隔分割成多个区域（图??１－４所示），实验结果表明，相比于经典扁管结构，该增强结构努赛尔数可提升１３８％，??综合性能指标提升了近１倍南京航空航天大学（２０１７）设计并研制锯齿状扁管结构，??可散去高达４２ｋＷ／ｍ２的热流密度［１７］；上海交通大学周宁等（２０１７）基于ＡＢＡＱＵＳ有限元??４??
?华南理工大学硕士学位论文＇???ＣＦＤ数值模拟广泛应用汽车散热器结构优化设计与评价中。在国外，马来西亚??Ａｄｎａｎ等（２０１４）棊于数值模拟证明当以纳米粒子ＴｉＯｉ与Ｓｉ〇２作为汽车散热器冷却液时，??汽车散热器努赛尔数会有１１％￣２２．５％提升［１９］；意大利Ｐａｏｌａ等（２０］４）以ＣＦＤ数值模拟??技术为研究具，结合遗传算法对经?ｐ＾ｍｌｉｎｅｓ????典汽车散麵纖猶賺一??最优化设计，：弁寻找扁管优化结抅，麗??Ｐｅｒｉｏｄｉｃ?ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ?ｏｆ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ??１－５为该优化结构流场流线图与温度??分布云图埃及?Ｅｌｓｅｂａｙ（２〇ｌ６）等基??于ＣＦＤ数值模拟技术分析分别以氧化ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒＢ?＾??铝、氧化铜纳米粒子混合流体作为冷??却液时汽车散热器的热力学与水力学??性能，结果表明以氧化铝和氧化铜纳图１＿５扁管优化结构流场流线图与温度分布云图ｐ］??６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Flowmaster的汽车散热器结构分析与正交优化[J]. 唐爱坤,乔方方,王广基,娄刘生,潘剑锋. 江苏大学学报(自然科学版). 2017(05)
[2]折叠微通道铝扁管极限承压有限元仿真[J]. 周宁,邹天下,李大永,彭颖红. 塑性工程学报. 2017(01)
[3]锯齿扁管内沸腾换热试验[J]. 詹宏波,文涛,张大林. 航空学报. 2017(03)
[4]基于Fluent的汽车散热器热耦合仿真[J]. 张书义,刘松,曹汝恒,曹建明. 汽车实用技术. 2016(06)
[5]汽车散热器百叶窗翅片的多结构仿真与实验研究[J]. 吴勇,郭健忠,胡溧,罗仁宏. 科学技术与工程. 2016(11)
[6]基于多目标遗传算法的汽车散热器装芯机排管部基座的优化设计[J]. 张圆,周海. 制造业自动化. 2015(18)
[7]大功率LED螺旋扁管水冷散热技术[J]. 王志斌,张健,刘丽君,张骞,刘永成. 光子学报. 2013(11)
[8]基于CFD方法的汽车散热器仿真研究[J]. 常贺,袁兆成. 硅谷. 2009(19)
[9]基于遗传算法的车用散热器优化设计[J]. 许翔,毕小平. 装甲兵工程学院学报. 2008(05)
[10]基于改进遗传算法的汽车散热器优化设计[J]. 唐爱坤,潘剑锋,陈春伟,李德桃,于海群. 江苏大学学报(自然科学版). 2008(05)
本文编号：3560799
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２圓散热管、椭圆散热管与扁散热管结构图（■单位：ｍｍ）??最近又有学者研宄发现，对子典型扁管，扁平化程度越高，其散热性能越強［１Ｑ］
?华南理工大学硕士学位论文＇???伊朗学者Ｓａｆｉｋｈａｍ（２０１６）等基于数植模拟研宄图１－３所示扁管扁平化程度对于扁管散热??性能与壁面剪切应力的影响，结果表明，扁平化程度越＆扁管散热性能越强，但同时??塗面剪切应力增加，扁管强度下降［１１］。为了获得散热性能与管体强度的最忧平衡，部分??摯者们还应用如神经网络、遗传算法等方法ｉ具对扁管进行最优化设计［１２￣１３］。??ａ）?ｂ）??〇?ｔ）??』ｔ?６．２８ｍｍ?９．４２ｍｍ?Ｌ?Ｊ??Ｃ）?ｄ）??ｉ?＾??Ｐ１２．５６ｍｍ??ｅ）??图１－３不同扁平化程度散热管结构图??尽管扁管相对于圓管散热性能有较大提升，但单纯增加扁平化程度会导致扁管整体强度??均匀性较差，尤其是短轴侧径向强度下降较大。为此，人们构造多种性能更强的散热扁??管结构。廷州交通大学（２００８）等通过在扁管内腔添加间距涡流发生器装置对，把努赛尔??数提升１％？２８．２％，同时管体抗水力冲击能力有较大提升燕山大学（２０１３）基于数值??模拟证明，相比于经典直扁管，螺旋扁管散热性能提升了近１８％［１５］；北京工业大学??Ｚｈａｎｇ（２０１５）在经典扁管内腔塗面添加鳍翅柱结构，并将空腔等间隔分割成多个区域（图??１－４所示），实验结果表明，相比于经典扁管结构，该增强结构努赛尔数可提升１３８％，??综合性能指标提升了近１倍南京航空航天大学（２０１７）设计并研制锯齿状扁管结构，??可散去高达４２ｋＷ／ｍ２的热流密度［１７］；上海交通大学周宁等（２０１７）基于ＡＢＡＱＵＳ有限元??４??
?华南理工大学硕士学位论文＇???ＣＦＤ数值模拟广泛应用汽车散热器结构优化设计与评价中。在国外，马来西亚??Ａｄｎａｎ等（２０１４）棊于数值模拟证明当以纳米粒子ＴｉＯｉ与Ｓｉ〇２作为汽车散热器冷却液时，??汽车散热器努赛尔数会有１１％￣２２．５％提升［１９］；意大利Ｐａｏｌａ等（２０］４）以ＣＦＤ数值模拟??技术为研究具，结合遗传算法对经?ｐ＾ｍｌｉｎｅｓ????典汽车散麵纖猶賺一??最优化设计，：弁寻找扁管优化结抅，麗??Ｐｅｒｉｏｄｉｃ?ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ?ｏｆ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ??１－５为该优化结构流场流线图与温度??分布云图埃及?Ｅｌｓｅｂａｙ（２〇ｌ６）等基??于ＣＦＤ数值模拟技术分析分别以氧化ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒＢ?＾??铝、氧化铜纳米粒子混合流体作为冷??却液时汽车散热器的热力学与水力学??性能，结果表明以氧化铝和氧化铜纳图１＿５扁管优化结构流场流线图与温度分布云图ｐ］??６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Flowmaster的汽车散热器结构分析与正交优化[J]. 唐爱坤,乔方方,王广基,娄刘生,潘剑锋. 江苏大学学报(自然科学版). 2017(05)
[2]折叠微通道铝扁管极限承压有限元仿真[J]. 周宁,邹天下,李大永,彭颖红. 塑性工程学报. 2017(01)
[3]锯齿扁管内沸腾换热试验[J]. 詹宏波,文涛,张大林. 航空学报. 2017(03)
[4]基于Fluent的汽车散热器热耦合仿真[J]. 张书义,刘松,曹汝恒,曹建明. 汽车实用技术. 2016(06)
[5]汽车散热器百叶窗翅片的多结构仿真与实验研究[J]. 吴勇,郭健忠,胡溧,罗仁宏. 科学技术与工程. 2016(11)
[6]基于多目标遗传算法的汽车散热器装芯机排管部基座的优化设计[J]. 张圆,周海. 制造业自动化. 2015(18)
[7]大功率LED螺旋扁管水冷散热技术[J]. 王志斌,张健,刘丽君,张骞,刘永成. 光子学报. 2013(11)
[8]基于CFD方法的汽车散热器仿真研究[J]. 常贺,袁兆成. 硅谷. 2009(19)
[9]基于遗传算法的车用散热器优化设计[J]. 许翔,毕小平. 装甲兵工程学院学报. 2008(05)
[10]基于改进遗传算法的汽车散热器优化设计[J]. 唐爱坤,潘剑锋,陈春伟,李德桃,于海群. 江苏大学学报(自然科学版). 2008(05)
本文编号：3560799
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