汽车冷却风扇设计参数仿真优化

鉴于汽车冷却风扇的工作性能直接影响发动机舱的散热性能,本研究以全面提升散热器入口进风量和冷却风扇有效功率为优化目标,以实车为例,进行了冷却风扇轴向伸入距离、风扇与风扇罩径向间隙和风扇旋转中心偏移距离三个设计参数进行优化。首先采用计算流体力学(CFD)方法,单因素分析各个设计参数对散热器入口进风量和冷却风扇有效功率的影响规律。然后采用正交试验方法,对发动机舱散热性能的影响因素进行了研究,发现风扇与风扇罩径向间隙的变化相对于其他因素对发动机舱散热性能的影响更为显著,并获得了风扇设计参数的最佳组合方案。最后经过仿真验证结果表明,与原车模型相比,优化后在爬坡工况下散热器进风量提升了10.90%,风扇进风量提升了8.81%,风扇有效功率提升了12.22%,发动机表面温度降低了1.23℃,其结果有效地改善了发动机舱的散热性能。     

基于场协同理论的卡车冷却模块散热性能优化

在传统卡车热管理系统设计中往往将冷凝器布置在轻卡一侧,如今随着散热器性能的换热性能的提高,可以将冷凝器集成在散热器前方,以求降低整车成本与紧凑前舱布置,为优化采用集成冷凝器方案后的冷却模块散热性能,本文采用STAR CCM+软件对某款卡车前舱进行模拟计算,获取了不同前置冷凝器布置位置下的前舱中的速度场与温度场,在此基础上利用场协同理论对其换热效果进行了分析,确定将冷凝器布置在散热器中部为最优布置方案。     

商用车多风扇冷却模块匹配研究

为解决后置发动机商用车的多风扇-冷却模块匹配问题,以路试满足散热要求的中冷器、散热器和单个风扇串联布置的冷却模块为基础,利用散热器和风扇的风洞测试数据,对中冷器、散热器和多个风扇组成的不同冷却模块方案进行匹配分析。结果表明:在传统中冷器-散热器串联布置方案中,依靠增加电动风扇数量对散热性能提升的空间有限,难以满足散热需求;中冷器-多风扇,散热器-多风扇的分布式布置方案满足发动机标定转矩点的散热需求;在标定功率工况时,中冷器-风扇模块能满足散热需求;而通过进一步改进散热器和增加电动风扇的数量,散热器-风扇模块也可以满足散热需求。     

商用车多风扇冷却模块匹配研究EI北大核心CSCD

为解决后置发动机商用车的多风扇-冷却模块匹配问题,以路试满足散热要求的中冷器、散热器和单个风扇串联布置的冷却模块为基础,利用散热器和风扇的风洞测试数据,对中冷器、散热器和多个风扇组成的不同冷却模块方案进行匹配分析。结果表明:在传统中冷器-散热器串联布置方案中,依靠增加电动风扇数量对散热性能提升的空间有限,难以满足散热需求;中冷器-多风扇,散热器-多风扇的分布式布置方案满足发动机标定转矩点的散热需求;在标定功率工况时,中冷器-风扇模块能满足散热需求;而通过进一步改进散热器和增加电动风扇的数量,散热器-风扇模块也可以满足散热需求。     

汽车发动机冷却风扇对机舱热管理影响的研究

文章应用CFD软件STAR CCM+及AMEsim研究了汽车发动机冷却风扇对机舱热管理的影响,在建立三维整车热管理系统数值模型的同时,建立了发动机冷却系统一维仿真模型。得到了车辆在不同转速和车速下散热器和冷凝器的进风量,分析了不同车速下,发动机冷却风扇转速与冷却模块进风量之间的关系,以及散热器进风量对发动机冷却液水温的影响。结果表明:随着车速的提高,风扇转速对散热器进气量的影响逐渐降低。当车速小于60km/h时,风扇转速对散热器进气量的增加有明显的作用;结合车辆开发性能要求,通过一维、三维联合仿真确定了该车辆发动机冷却风扇的合理转速,并且验证了所选风扇转速的合理性和可靠性。     

基于中心组合设计的主动进气格栅多开度控制模型的建立

本文中对一种基于冷却需求预测进行AGS多开度控制的新方法的研究。首先通过建立发动机舱热管理模型,对发动机散热和冷却需求进行理论分析,提出能满足冷却系统对进风量的实时需求的格栅多开角度控制算法。接着,引入中心组合设计法设计标定方案并采用二次多项式回归方程建立车速-格栅开度-风扇状态的3因素风量预测模型。最后进行实车试验。结果表明,该方法能实时满足整车冷却需求,优化标定方案,有效降低汽车行驶阻力,提升燃油经济性。     

风扇布置对载货汽车散热性能的影响

为合理布置风扇以改善发动机舱散热性能,采用三维CFD方法,研究了怠速工况下风扇布置对载货汽车发动机舱散热性能的影响。冷却部件采用IRFM(intercooler,radiator,fan power train cooling module)布置方式。并就冷却风扇与主要部件间距离对散热性能的影响进行了仿真分析,结果表明,风扇和散热器距离越远,对发动机舱散热越有利;风扇与发动机本体之间存在一个最佳距离,使的发动机舱散热最好。     

商用车冷却系统低噪声优化设计

针对某重型商用车在高温、高速行驶工况下驾驶室噪声偏高问题,利用频谱分析方法对该车进行了声源识别与热平衡试验,得出主要噪声源为冷却风扇宽频涡流噪声,并且根据风扇性能曲线与车辆热平衡试验数据得出涡流是造成系统阻力偏高、散热性能下降的主要原因。采用CFD分析法对发动机舱内流场进行数值分析,得出护风罩边缘过长导致风扇导出气流形成涡流团,基于此提出了护风罩优化设计方案。试验结果表明,护风罩优化后使得风扇导出气流涡流减少,散热器进风量由3.12 kg/s增加到3.68 kg/s,驾驶室噪声降低1.7 dB(A)。     

多风扇冷却模块节能控制的试验研究

为降低多风扇冷却模块风扇功耗,搭建了模块性能测试平台,对由4个冷却单元(风扇+散热器)不同组合构成的模块方案进行试验研究。结果表明:在对比4种不同模块性能的基础上提出的基于散热量要求的分段式控制方案可满足不同工况下风扇的节能要求。接着通过进一步改进发现,在风扇通风道上增设可调节的百叶窗,可使低散热需求段的模块性能提升7.27%~17.73%;而将散热器低、高温区域风扇转速比调至0.9时,又可使模块性能进一步提高约1.02%~2.13%。     

某MPV车型进气格栅开口角度的仿真分析

为研究某MPV车型进气格栅开口角度对整车风阻性能和发动机舱散热性能的影响规律,本研究采用CFD数值仿真对某MPV车型在不同车速和不同进气格栅开口角度下分别进行仿真,分析进气格栅不同开口角度对整车风阻系数、发动机舱内流阻力和散热器进风量的影响。仿真结果表明:进气格栅全关状态相对于全开状态,整车风阻系数可有效降低3.37%;随着进气开口角度的增大,不同车速下发动机舱内流阻力均呈现出先逐步增大后趋于稳定的变化规律;中高速工况下,格栅开口角度过大会导致发动机舱上方部分区域出现气流漩涡现象,中冷器下方冷却气流出现大量逃逸现象,结果导致散热器进风量降低。仿真分析结果为整车开发前期提供了一定的指导意见。     

轿车发动机冷却风扇CFD仿真分析及降噪研究

介绍汽车冷却风扇气动性能的CFD仿真方法,对风扇性能随风扇叶片参数的变化规律进行深入探讨.在此基础上,利用仿真方法对长安V805基准车发动机散热器风扇和冷凝器风扇进行优化设计.试验验证结果表明,优化设计在保证冷却性能的前提下,达到了降低风扇气动噪声的效果.     

发动机舱的冷却气流仿真与散热的改善

为降低冷却阻力,对原车机舱气流进行了数值仿真,基于仿真结果,从改变冷却气流方向、降低气流经过前端部件的能量损失和提高散热器性能3个角度提出了不同的方案,进行风洞试验验证,结果表明,加装前端隔板后散热器进气量增加15%,而冷却阻力降低5 counts。对于机舱内部散热问题,通过仿真与试验结合的方法,采取多种措施(如在方向机后加装挡板引导气流加强其局部流动,风扇后加装导风罩进行热气流疏导,发动机进气口加装导流装置,以提供额外的冷却气流),结果方向机变速器悬置的散热得到改善,而前端的冷却气流不受影响。     

混合动力汽车热管理开发研究

针对某款搭载串并联式混合动力系统的汽车,开展热管理开发及相关研究。文章首先结合混动总成系统热管理参数需求,设计开发了一台热管理系统方案;其次依据热管理关键工况,提取和分析得到了各散热单元的进风量;然后对该方案下的热管理性能进行仿真分析,发现该方案存在高温散热单元和油冷器进风量不足、布局不佳等缺陷,导致高温散热单元和油冷器温度分别高于目标值1.5°C和3.8°C;最后结合风扇和散热单元布局优化等措施,使得高温散热单元和油冷器进风量分别提升了9.37%和8.4%,高温散热单元和油冷器温度分别降低了4°C和4.1°C,达成开发目标。     

汽车进气格栅角度与冷却风扇转速的匹配研究

汽车冷却系统前端进气量直接影响发动机舱的散热性能和气动阻力。针对某安装主动进气格栅(AGS)的乘用车在高速与低速行驶工况下,发动机存在过度冷却与过热等问题,采用计算流体力学(CFD)方法,分析了不同工况下,格栅进气角度与风扇转速对前发动机舱流场的影响;建立了格栅角度与风扇转速优化匹配的准则与方案,并通过匹配实例仿真和实车实验,对匹配方案的实际效果进行验证,结果表明,该进气模块匹配方案能满足极限工况下的散热需求,百公里油耗降低0.166 L。     

工程车辆冷却风扇及散热性能的改进分析

为提升动力舱内冷却风扇空气流动状态,改善系统散热性能,结合某款国产压路机,在已有研究的基础上,通过对冷却风扇进行重新设计,得到改进后的动力舱模型。并对其进行数值仿真,分析仿真结果,将改进方案与原始方案进行对比。结果表明:改进后的动力舱在中冷器、液压油散热器所体现出的散热性能优于改进前;但由于受到轮毂比的影响,冷却液散热器的散热性能略低于原始方案,在实际使用中通过安装固定装置对轮毂比进行调整可以得到改善。     

基于电子风扇控制的混合动力客车散热器面积计算

混合动力客车配置电子风扇是发展趋势,但电子风扇的转速、扇叶直径、整车电流对冷却效果有较大影响。用传统方法匹配散热器,很难满足发动机的冷却需要。本文提出一种针对于电子风扇控制冷却的散热器散热面积计算方法。     

奥迪空调的工作原理与诊断(中)

冷凝器是空调的冷却器.冷凝器由牢牢固定在冷却片上的管状线圈组成,从而形成有助于加快热传递的大面积散热面.打开空调后,冷凝器将借助冷却风扇来散热,以确保制冷剂的正常循环.冷凝器始终安装在发动机散热器的上游,这样可以提高冷凝器的效率,见图13.     

某商用车中冷器冷却性能提升研究

针对某商用车提升中冷器冷却性能进行发动机舱内流场改善研究,应用FLUENT 软件对发动机舱进行温度场和流场分析,提出优化改进方案,同时在试验室进行方案的整车热管理验证试验。分析与试验结果表明: 通过增加中冷器前端导流板,可有效提升格栅出口冷却流量的利用效率,在在爬坡工况下提升流经中冷器风量90%,中冷器温升下降8． 2 ℃,进气中冷后温度降低至71 ℃。     

新云雀轿车冷却系统的改进

新云雀轿车在原车基础上，对前，后保险杠及前格栅进行了较大改进，使整车进风及散热条件发生了变化。结合新车型整车布置的要求，通过分析计算和设定条件下的道路试验验证，重新 新云雀轿车冷却系统的结构和性能要求。试验结果一一的冷却系可以满足整车使用要求。     

基于场协同原理的车用散热器内流场优化

针对汽车散热器在实车环境中内、外流场不均匀对散热性能影响无法判断的问题,提出采用场协同原理分析对流散热结果。首先建立发动机舱前端冷却模块模型,结合已有的经验公式和数值仿真方法对模型进行简化;其次运用多尺度耦合分析散热器在内部热介质流场和外部冷介质流场下的流动传热特性,并通过试验对仿真模型进行验证;最后利用场协同原理分析散热器散热特性,并提出内流场优化思路。优化结果表明,在散热器最为严苛的工况下,散热管表面温度标准差提高了29.01%,出水温度降低了1.32℃。