基于GT-COOL对整车冷却系统散热性能的仿真分析与试验研究

文章采用GT-SUITE软件对某乘用车冷却系统性能进行仿真分析,包括建立发动机水套、水泵、节温器、散热器和暖风芯体等部件的仿真模型以及关键部件的参数设定和仿真计算。研究了整车冷却测试工况下冷却系统各组成部件的流动和换热特性,并与整车试验进行对比,对所建立的仿真模型进行验证。针对整车冷却试验中出现的水温偏高问题,通过对冷却系统水侧回路方案的优化分析,给出了解决方案。文章对发动机冷却系统的仿真与试验研究,为整车前期冷却系统的开发积累了相关经验。     

电动汽车用扁线电机定子绕组损耗分析与优化设计

为了提升扁线绕组电动机的效率，建立了绕组损耗的数学计算模型，分析了不同绕组层数与并联支路数对电机性能的影响，根据损耗产生原理提出绕组换位和改进绕组结构的损耗抑制方法，并分析了不同线型对绕组损耗的影响规律。针对电机常用工况，对不同方案的电机性能和效率进行对比，仿真结果表明，所提出的优化方法可以降低绕组损耗并提高扁线电动机的效率，最后通过试验验证了仿真分析的正确性。     

微通道冷凝器的相变换热仿真与结构优化设计

为改善微通道冷凝器制冷剂侧的流动均匀性,提高换热能力,以扁管插入深度、入口管插入深度和入口管位置等参数为设计变量,流动均匀性、压降和出口温度为目标,采用Optimate+模块对三维冷凝器模型进行多目标多参数优化。采用定向网格对扁管进行网格处理,提高了网格的精度和计算速度。以VOF模型和蒸发冷凝模型进行冷凝器整体相变仿真分析,研究制冷剂在流道中流动的不均匀现象。结构优化后,最终使冷凝器的出口温度降低1.7 K,压降减小39 kPa。     

前端进气对乘用车发动机舱散热性能的影响

乘用车前端进气对发动机舱内的流动和散热性能影响很大,文章基于三维数值分析软件Fluent建立了某乘用车三维数值模型,分析了原车型在爬坡工况下发动机舱内的流动和换热性能,发现在该工况下通过散热器的冷却空气流量偏低,未达到目标值。在分析原车型速度分布后,发现可以通过优化挡板以提高格栅和冷凝器之间的密封性能。验证结果表明,将散热器的冷却空气流量增加5%,散热器的换热量可提高4%,达到了预期的目标值,起到改善机舱散热性能、提高热管理水平的目的。     

柴油机冷却水套的优化设计方法

各缸的冷却均匀性是高强化柴油机设计的基本要求之一。本文以CFD商用软件STAR-CCM+为工具,对某型六缸柴油机冷却水套进行了模拟计算和优化设计。采用进出口在同一端的方式,容易造成缸盖各缸冷却水流量分配不均匀,进而产生各缸盖冷却水速度差异很大的现象。根据流量和压差的关系,引入了流阻图的概念,进行流阻分析,通过改变上水孔尺寸,改变相应的流阻大小,灵活调整各缸盖冷却水流量分配。结果表明,基于此方法进行改进后,各缸流量分配基本均匀,冷却水流量最大不均匀度由50%降低到4.6%,冷却效果得到明显改善。最后,通过改变不同的总进口流量,进一步验证了该方法的有效性。     

基于STAR-CCM+的电动车液冷动力电池 包热管理仿真分析

为提高动力电池包的温度一致性,基于STAR-CCM+对其液冷板流场及电池包温度场进行计算流体力学仿真分析。通过优化液冷板各汇流管管径,减小了各板间的流量偏差,使得最大流量偏差为9%。进而分析电池包温度场,结果表明,模组间最大温差为2.2℃,优化汇流管管径可以有效提高电池包的温度一致性。     

发动机冷却系统仿真优化分析

文章在某型号国V柴油机原冷却系统模型基础上进行了优化设计。通过仿真计算,得到系统和各元件的流量、压力分布和温升等情况。对两种不同优化方案的冷却系统工作能力进行预测、评价,根据计算分析结果提出改善建议,指导冷却系统的结构设计及试验,大大缩短研发时间,降低研发成本。     

油冷电机绕组喷淋冷却数值模拟与研究

为提高油冷电机油道、绕组的换热效率，持续不断地将油液喷淋到电机关键位置，本文基于某高压油冷扁线电机，运用流体力学和传热学理论，通过计算流体力学（CFD）仿真工具进行数值模拟，先进行流量分配仿真估算，再进行局部仿真，分析电机定子冷却状态，通过量化油液流动状态，探究绕组喷淋冷却方法的原理、效果及优缺点。     

PHEV发动机冷却系统优化设计

基于台架测试,对某款PHEV发动机的冷却系统不同水泵转速的流量分布,不同发动机负荷的热量分布,以及能量流进行研究,发现薄弱环节并进行优化设计,基于AMESim仿真平台进行建模及仿真预测。结果表明,通过优化乘员舱采暖回路控制以及取消无效流量回路,可以实现系统水阻降低2.8%,电子水泵功耗下降23%,暖风回路流量提高27%,从而有效降低了热管理系统能耗并提升了空调采暖性能。     

电动汽车传动系优化匹配及仿真验算

为了提高电动汽车的整车性能,缩短产品的开发周期以及降低成本,文章将优化理论与仿真软件相结合,以某型号电动汽车为例对主减速比和各挡传动比进行了优化,并运用电动汽车仿真软件ADVISOR对优化前后整车的各项性能进行了仿真分析,最后通过试验对仿真结果进行了验证。结果表明:优化理论模型的建立是可行的,优化后电动汽车的加速性能提高了4.93%,而空载续驶里程则提高了8.6%。     

柴油机涡轮增压器叶轮优化设计

以某废气涡轮增压柴油机为研究对象,以提高发动机性能为目标,使用CFD方法对其涡轮增压器的叶轮进行优化设计。通过分析叶轮内部流场,将叶轮叶片的叶型进行了改进设计,叶轮内部流场得到了优化。通过CFD计算得到了优化后的压气机MAP图,并将优化设计后的增压器安装到柴油机上进行了试验研究。结果表明,根据CFD计算结果对压气机叶轮结构进行优化设计具有可行性,优化设计的压气机能够在全转速范围内降低发动机燃油消耗率。     

活塞振荡冷却的数值模拟计算及温度场分析

利用CFD动态网格层变法建立了活塞振荡冷却的瞬态计算模型,并应用VOF模型对活塞的振荡冷却进行了瞬态数值模拟计算。分析了活塞在不同位置时油腔内冷却油的流动情况,得到了内冷油腔的机油填充率、壁面传热系数等随曲轴转角的变化规律。为验证其冷却效果,提取了内冷油腔壁面的换热边界,对活塞的温度场进行了有限元模拟计算,并与试验结果进行了对比,为活塞的优化设计提供了依据。     

液力减速器内流场的CFD数值模拟研究

用CFD数值模拟技术对液力减速器内部流场进行研究,得到了不同工况下液力减速器内流场的压力和速度分布特性与制动力矩的大小,并对结果进行处理和分析.模拟结果与试验数据的对比表明,流场计算是准确的.     

某发动机排气歧管优化设计

为了分析某发动机排气歧管的设计是否合理,文章对该排气歧管的内流场进行了CFD分析。通过CFD计算,得到催化器裁体前端的速度均匀性系数、氧传感器周围的最大流速和最大流速差异性系数。根据评价标准,当前设计状态不能满足要求。最后对排气歧管的汇总管进行了优化设计,并对优化设计再次进行了CFD分析,结果表明优化后的模型满足性能要求。     

CFD的水泵数值分析

CFD模拟可以直观了解产品内的复杂流动现象,对提高设计能力、改进和优化设备具有重要的作用。文章建立了发动机冷却水泵的实际工作模型,对水泵体内部的三维湍流流场进行CFD模拟;研究了水泵内部复杂流场中各个位置上压力分布、速度分布和湍动能情况;分析水泵的水力损失,对发动机水泵的扬程和水力效率性能进行分析和预测,计算结果与试验结果相差不超过8％,表明利用CFD数值模拟分析具有很高的可靠性,能充分反映水泵内部流动的复杂情况,可以为水泵结构设计和性能改进提供理论依据。     

百叶窗翅片式散热器性能数值模拟与优化

文章以某百叶窗翅片式散热器为研究对象,取传热因子j、摩擦因子f、综合性能因子JF为量化指标,借助Fluent软件模拟散热器在不同工况下的流场、温度场及压力场分布情况,研究散热器的传热及流阻性能,并通过风洞试验验证仿真结果的可靠性。结合试验结果设计了一种新型孔状百叶窗翅片散热器,与传统百叶窗翅片散热器相比,传热因子最大提高了14.6%,摩擦因子最大减小了9.8%,综合性能因子提高了9.8%-14%,传热及流阻性能有明显提升。     

某重型货车空调系统对乘员舱热舒适性影响的分析与改进

应用计算流体力学软件Fluent对某重型货车空调系统和乘员舱中的气流进行数值仿真,其结果与试验对比,相差在5%以内.采用当量温度Teq,i作为评价指标,对乘员舱的热舒适性进行分析.结果表明,由于各风道风量分配不均匀,乘员舱内部气流组织不合理,致使热舒适性较差.对空调系统进行改进,增加前吹面风道风量比例后,乘员舱的热舒适...     

基于CFD的SUV空气动力学特性与仿真分析

为提高SUV的空气动力学性能,文章阐述了造型与空气动力学相结合的汽车造型开发流程,利用CFD方法对某SUV的空气动力争洼能进行模拟,模型模仿风洞试验,得出该车的风阻系数为0．343,根据该车压力分布、气流流动分布以及湍动能分布情况,对车身局部区域的造型提出优化建议,最终使车型空气动力学性能满足设计要求。     

侧置式重型柴油机中冷器和散热器布置形式对冷却性能的影响

以侧置式重型柴油发动机舱内的冷却模块(中冷器和散热器)为研究对象,建立了发动机舱及冷却模块的内部三维流动与传热的数值仿真模型。通过舱内冷却空气流动与冷却模块的传热耦合仿真分析,研究了中冷器和散热器在前后布置与上下布置两种形式下的散热性能。结果表明:与中冷器和散热器的前后布置形式相比,采用上下布置形式时,散热器冷却液出口温度基本不变,中冷器热侧出口温度降低了24%。中冷器和散热器上下布置形式有利于进一步降低发动机热负荷,减小发动机冷却模块尺寸,节约材料,优化发动机舱空间布局。     

国Ⅴ柴油机SCR系统结构对尿素结晶影响研究

针对某国Ⅴ商用柴油车SCR系统中出现的结晶问题,综合应用CFD模拟和台架试验进行分析研究,提出一系列结构优化和改进方案,改善了SCR前流场状态以及流体的流动均匀性和尿素均匀性,基本消除了排气系统在实际工况下的结晶风险,提高了全系统的抗结晶能力,保证了SCR系统的正常运行。通过对模拟结果和台架试验数据的比对分析,研究了流场分布以及混合器结构对结晶形成产生的影响。