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。     

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℃。     

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。     

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。     

应用CFD方法改善发动机舱散热性能

针对某车型发动机舱怠速工况下温度过高的问题,运用软件Fluent对发动机舱内的气体流动进行三维仿真.从仿真结果的速度和温度分布,发现冷却气体回流是导致发动机舱过热的根本原因.据此提出添加阻风板的改进方案,以有效地改善该车型发动机舱内冷却气体的流动,解决了舱内温度过高的问题.     

装甲车辆动力舱空气流动与传热仿真研究

利用Pro/E软件建立了装甲车辆动力舱三维模型,并将其导入到GT-Cool 3D软件中转化为障碍物。利用GT-Cool 3D软件建立散热器和风扇模型并建立动力舱流动区域,然后将三维模型离散得到一维仿真模型。对标定工况下动力舱空气流动和散热器传热进行了分析,并分析了散热器位置高度对动力舱空气流动与传热的影响。结果显示:动力舱内空气流动不均匀,进气百叶窗、散热器、变速箱等部件对空气流动影响较大;散热器冷却散热能力分布不均匀,前两个流程冷却散热效果较好,第3个流程冷却散热效果较差;散热器高度每增加20 mm,流进散热器的空气流量平均增加0.523 m~3/s,平均增幅为7.32%,散热器的散热量平均增加11.43 kW,平均增幅为3.69%。     

汽车发动机舱散热组件布局仿真优化

鉴于由冷凝器、散热器和冷却风扇组成的汽车散热组件的布置直接影响整车的散热性能,本文中以提升进风量为目标,对某车型的冷凝器、散热器和冷却风扇三者间的距离关系进行优化。首先采用计算流体力学仿真,比较了冷凝器单独前移和冷凝器与散热器一同前移两种方案,发现后一种方案能更好地提升散热组件的进风量。然后采用正交试验方法,对冷凝器、散热器和冷却风扇的间距进行优化,获得散热组件的最佳布置方案。最后实车试验验证结果表明,与原车相比,优化后工况Ⅰ和工况Ⅱ下的散热器进风量分别提高了29.95%和4.54%,改善了整车的散热性能。     

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。     

动力舱不同出口特征下车辆散热模块性能分析

为了了解车辆散热出口特征对散热器模块传热性能的影响,保证动力舱散热效果,在已有研究的基础上,提出三种出口方案,结合相关资料使用三维软件建立动力舱模型,使用CFD数值方法进行了完整工况下的仿真求解。对仿真结果进行整理和对比后的结果表明:出口数目与散热器性能并非线性相关,就本文研究的车型而言,前置出口方案的散热效果最佳,前置与侧出口联合方案效果最差;虽然增加出口数量可以提高散热性能,但出口数量过多时反而会降低散热器的工作性能,使系统过热。     

基于CAE分析的某车型发动机舱内饰优化设计

针对某车型发动机舱内多个零部件发生烤焦和烤化问题,根据CAE对整车爬坡工况时机舱内空气流动状函分析结果,得出此问题是由发动机舱进风量不足、发动机舱前部和后部存在空气热回流等现象所引起的。文章通过增加散热器导风板、修改前保险杠上部装饰板和发动机底部护板等措施,使总进风量提高了5．6％,发动机舱后部靠近前围外隔热垫温度明显降低。改善了发动机舱的内流状况,为后续的机舱内饰设计提供了新的思路和方法。     

基于OpenFOAM的发动机舱回流计算方法研究

研究车辆在怠速工况下的发动机舱热空气回流问题，基于OpenFOAM 软件进行回流计算方法的开发。通过设置监控面及组分转换面来重新定义格栅新空气和舱内回流热空气等组分，可直接计算出回流在监控面上的分布及回流率和回流量。根据开发的方法对某款插电式混合动力汽车（Plug-in Hybrid Electric Vehicle，PHEV）车型进行计算并提出不同的优化方案，使其发动机舱回流率从32.7% 分别降低至24.0%和9.3%，回流量从0.169 kg/s分别降低至0.128 kg/s和0.048 kg/s，从而降低了冷凝器等散热器的进风温度，提高了怠速工况下热管理系统的性能。     

车用暖风散热器数值模型

基于计算流体力学方法,采用RNG k-ε模型,建立了某轿车暖风散热器的三维流动与传热数值模型,计算得到了暖风散热器内的流动和传热细节.利用台架单体试验进行了试验验证,结果表明该数值模型能够较准确地预测车用暖风散热器全工况下的性能.     

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。     

基于双场耦合的发动机舱内流场散热分析与结构改进

针对汽车发动机舱内由于热量富集和结构拥挤而导致散热困难的问题,提出了双场耦合强化散热原理,并用于指导某款汽车的发动机舱内散热问题的分析与结构改进。首先,基于对流换热场协同理论,论述了发动机舱内高温部件强化散热的空气速度与温度梯度的0°夹角原则,并据此根据自然对流换热下的温度场分布特征,推导了入流空气速度的"辐射状"优化方向;然后,针对某款汽车发动机舱内排气歧管散热不足问题,基于"辐射状"优化方向进行舱内流场散热分析和结构改进研究,确定了"散热器-风扇"导流罩组合的结构改进方案。最终结果表明,排气歧管对流换热系数提高了37.5%,表面平均温度降低了24.4%,周围局部高温消除,解决了舱内散热不足问题。     

运用一维/三维联合仿真的汽车热管理分析

分别采用一维、三维和一维/三维联合仿真工具,分析了某款新轿车的冷却系统性能,结果显示一维/三维联合仿真在汽车热管理分析中的优越性。在此基础上,提出了加装导流板和改进保险杠后方结构来改善进气效率的方案。分析结果表明,改进后的散热器冷却空气流量提高了4.2%,发动机出水温度降低了6.1℃,从而改善了汽车冷却系统的性能。     

发动机舱散热的CFD研究

文中利用CFD技术。采用汽车表面和发动机舱内部内、外流场耦合计算数值模拟方法。结合散热器和风扇的试验结果。对某型轿车处于不同工况下的发动机舱流场特性和温度场特性进行了研究,快速而准确地预测了发动机舱内的回流区和高温区的存在,为后续的优化设计提供了良好的指导方向。     

重型牵引车发动机舱的热管理仿真优化

以某款重型牵引车发动机舱为研究对象,建立了三维整车仿真分析模型,并对发动机舱的流场进行分析。针对原方案存在热风回流严重、散热器风速不均匀及风扇流量不足的问题,提出了增加热风回流挡板、改用环形风扇等改进措施。结果表明：经过仿真分析,优化措施改善了发动机舱内流场,解决了冷却常数不满足要求的问题,达到了预期的换热效果;试验结果与仿真分析结果一致,验证了仿真计算结果的准确性。     

捷达牌轿车发动机散热器风扇控制电路的检修

捷达牌轿车为了解决停车中发动机难以散热的问题,在发动机舱内设置了一只70 ℃温控开关.该70 ℃温控开关装于化油器壳体上.当发动机舱内温度高于70 ℃时,70 ℃温控开关将自动接通散热器风扇低速档电路,使散热器风扇低速转动,以降低发动机舱内的温度;当发动机舱内温度降至70 ℃以下时,70 ℃温控开关又将自动切断散热器风扇低速档电路,使散热器风扇停止转动.     

汽车空调进气性能的CFD仿真及优化

采用CFD方法对某车型的空调系统外循环进气工况进行数值模拟,得到不同入口流量条件下水分离系统内部气流压力损失。结果发现原设计方案空调进风效果差,不能满足空调进气性能评价指标,影响空调整体性能。通过CFD方法提出优化设计方案,模拟与试验测试结果高度贴合。优化方案满足了进气指标,有效提高了空调整体性能。     

发动机舱结构对加速工况车内噪声的影响

针对某车型在加速过程中发动机转速为3 100 r/min和3 510 r/min时产生噪声峰值问题,通过锤击试验、CAE分析、振动噪声测试相结合的方法,确认此峰值是由发动机舱结构不合理产生的.通过采用在散热器上、下横梁和左、右立柱上焊接加强板及延长副车架内部加强板等优化发动机舱结构的措施,降低了加速时车内噪声,同时整车怠速、匀速工况下车内噪声也有所降低.