轿车发动机舱热管理仿真分析及优化

发布时间：2017-09-30 07:30

  本文关键词：轿车发动机舱热管理仿真分析及优化

  更多相关文章： 发动机舱 热管理 联合仿真 优化

【摘要】：发动机舱散热特性的优劣能够直接影响整车的综合性能,为保证整车性能达到最佳状态,必须对汽车发动机舱进行散热特性的研究,发动机舱热管理技术应运而生,成为当前汽车空气动力学数值分析领域不可或缺的研究难点,我国在汽车发动机舱热管理研究领域起步较晚,对关键技术的研究还不够深入,因此,发动机舱热管理优化技术仍有很大的发展空间。本文采用数值模拟手段,以某新开发轿车为研究对象,运用计算流体力学的方法进行发动机舱流场及热态仿真分析,并采用联合仿真进行发动机舱热管理的优化分析,主要研究工作如下:(1)利用CFD软件对车辆在爬坡与高速两种工况下发动机舱内的流场、温度场特性进行仿真计算,得到两种工况下发动机舱的温度场、速度场以及关注件的表面温度分布。(2)分析两种工况下的仿真结果,发现爬坡工况下存在机舱内局部元件温度偏高现象,通过分析发动机舱内冷却气流的流速大小和流向,得出造成其温度偏高的原因并提出了改进方案。(3)通过两种工况下速度流场和温度分布的对比,发现格栅进气量对发动机舱散热特性有较大的影响,因此采取在格栅处添加导流板的优化措施。(4)改变导流板的角度变化范围,运用联合仿真的手段进行爬坡工况下的多目标优化,得到最佳的导流板角度,在此角度下再次进行高速工况下的仿真分析。
【关键词】：发动机舱 热管理 联合仿真 优化
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U464
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 研究背景及意义9-11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.2.1 国外研究现状11-12
• 1.2.2 国内研究现状12-13
• 1.3 研究方法及主要内容13-15
• 第二章 流体力学和流场数值模拟基本理论15-28
• 2.1 流动及传热的基本控制方程15-20
• 2.1.1 质量守恒方程15
• 2.1.2 动量守恒方程15-17
• 2.1.3 能量守恒方程17-18
• 2.1.4 湍流基本方程18-19
• 2.1.5 湍流模型的选取19-20
• 2.2 控制方程的离散20-21
• 2.3 常用离散格式21-24
• 2.3.1 中心差分格式21-22
• 2.3.2 一阶迎风格式22-23
• 2.3.3 二阶迎风格式23
• 2.3.4 QUICK格式23-24
• 2.4 流场数值计算24-27
• 2.4.1 耦合式解法25
• 2.4.2 分离式解法25-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第三章 汽车发动机舱散热特性数值模拟分析28-51
• 3.1 物理模型及几何处理28-29
• 3.2 网格划分29-31
• 3.3 边界条件31-35
• 3.3.1 外部边界条件31-32
• 3.3.2 多孔介质模型边界条件的确定32-33
• 3.3.3 温度壁面边界条件33-34
• 3.3.4 风扇计算模型的确定34-35
• 3.4 计算结果35-38
• 3.5 仿真计算结果分析38-49
• 3.5.1 高速工况下温度场与速度场分析38-41
• 3.5.2 爬坡工况下温度场与速度场分析41-43
• 3.5.3 关键部件的分析43-49
• 3.6 本章小结49-51
• 第四章 发动机舱热管理优化研究51-64
• 4.1 模型介绍51-52
• 4.2 优化目标选取52-53
• 4.3 优化流程53-54
• 4.4 优化结果分析54-63
• 4.4.1 爬坡工况下联合仿真优化后仿真结果54-58
• 4.4.2 高速工况下优化后仿真结果58-63
• 4.5 本章小结63-64
• 第五章 总结与展望64-66
• 5.1 总结64-65
• 5.2 展望65-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-70
• 攻读学位期间取得的研究成果70

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 林海;白金刚;朱敏杰;;发动机舱美观饰板设计及布置研究[J];上海汽车;2013年12期

2 吴波涛;郭健忠;殷良艳;胡溧;臧双虎;;客车发动机舱鼓包罩形状对舱内散热的影响[J];物流工程与管理;2014年03期

3 PF;发动机舱里的“黑客帝国”[J];电脑爱好者;2005年09期

4 杜文锋;彭青松;;二氧化碳灭火系统扑灭汽车发动机舱内火灾试验研究[J];火灾科学;2007年03期

5 ;汽车发动机舱[J];汽车工艺与材料;2007年09期

6 袁侠义;谷正气;杨易;袁志群;姜乐华;苏伟;;汽车发动机舱散热的数值仿真分析[J];汽车工程;2009年09期

7 赵永坡;刘鹏;刘二宝;;发动机舱过热的仿真分析[J];汽车工程师;2009年09期

8 彭岳华;高卫民;徐康聪;;轿车发动机舱关键零部件的布置研究[J];汽车技术;2010年05期

9 肖国权;杨志刚;;轿车发动机舱内流动与散热特性数值研究[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2010年06期

10 付杰;罗标能;;轿车发动机舱热管理仿真[J];汽车零部件;2010年04期

中国重要会议论文全文数据库 前9条

1 陈博;吝理妮;付杰;;汽车发动机舱温度场仿真与试验研究[A];第八届中国CAE工程分析技术年会暨2012全国计算机辅助工程（CAE）技术与应用高级研讨会论文集[C];2012年

2 徐波;;浅谈发动机舱热管理[A];第七届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2010年

3 刘芳;朱贞英;门永新;赵福全;;发动机舱流场仿真分析[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程（CAE）技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年

4 杨洋;李飞;乔鑫;孔繁华;;发动机舱散热分析及结构优化[A];第九届中国CAE工程分析技术年会专辑[C];2013年

5 李小华;余显忠;姜琼;徐莉;;基于格子-波尔兹曼方法的机舱散热1D/3D耦合仿真分析[A];第八届中国CAE工程分析技术年会暨2012全国计算机辅助工程（CAE）技术与应用高级研讨会论文集[C];2012年

6 曾昌明;刘芳;詹佳;朱贞英;;轿车机舱热管理模拟分析[A];第五届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2009年

7 陈子明;;天然气汽车燃料泄漏及发动机舱温报警系统[A];“广汽部件杯”广东省汽车行业第六期学术论文集[C];2011年

8 李丽;;飞机发动机舱灭火剂浓度测量[A];2008年航空试验测试技术峰会论文集[C];2008年

9 周安勇;张羽翼;;CAE技术在解决发动机舱异响中的应用[A];绿色制造与低碳经济——2010年海南省机械工程学会、海南省机械工业质量管理协会“年会”暨机械工程科技学术报告会论文集[C];2010年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 刘太福;“人”比“标准”更重要[N];济宁日报;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 赵挺;某款整车项目发动机舱热管理仿真[D];吉林大学;2011年

2 孟庆林;某型叉车发动机舱热管理分析[D];南京航空航天大学;2015年

3 俞晓红;某车型发动机舱热管理技术开发与研究[D];河北工业大学;2015年

4 孔繁华;某车型发动机舱热管理的改进研究[D];吉林大学;2016年

5 张明;客车发动机舱热的冷却系统性能和运行优化研究[D];兰州交通大学;2016年

6 沈宏丽;轿车发动机舱热管理仿真分析及优化[D];重庆交通大学;2016年

7 王晓明;汽车发动机舱内流的模拟研究[D];南京航空航天大学;2009年

8 袁侠义;汽车发动机舱热管理研究与改进[D];湖南大学;2010年

9 张坤;某新车型发动机舱热管理的研究[D];上海交通大学;2011年

10 康芹;发动机舱的热仿真与热分析[D];西北工业大学;2007年

，

本文编号：946906