过冷沸腾多相流模拟及发动机冷却结构研究

介绍了壁面沸腾换热模型、两相间换热系数模型、曳力升力等系数模型在内的多相流模型,建立多个发动机多相流过冷沸腾模型,比较各模型模拟结果差异,得到适用于发动机的多相流过冷沸腾模型,并建立不同结构的发动机冷却通道模型,通过多相流模拟分析发动机冷却通道的流动换热特点。研究结果表明:分离式冷却通道温度分布更均匀,但需增加出入口;连体式冷却通道需要注重上、下冷却通道的串联和出、入口位置的选择。     

后置发动机客车机舱空间温度场的试验研究

通过整车道路试验和不同工况的转鼓试验台试验,实测了不同环境、不同整车负载情况下,后置式发动机客车机舱内温度场的分布规律并进行了对比分析,研究了环境温度、机舱内的温度、发动机的工作状况等参数对发动机出水温度、热负荷的影响,提出了基于机舱温度的整车冷却系统沸腾风温评价指标,为后置式发动机客车的冷却系统设计提供了依据。     

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。     

整车热管理的一维与三维耦合仿真

同时建立了三维整车热管理数值模型和发动机及其冷却系统的一维数值模型.发动机舱内流场及其换热特性三维仿真获得的对流换热系数和换热量,可用来在发动机及其冷却系统的一维仿真中算出冷却系各部件的温度;这些又可作为三维仿真的边界条件,去更新发动机舱的热流特性.如此反复迭代直至收敛.这样的一维和三维耦合仿真分析,为样机制造前整车热管理的仿真提供了一种有效的方法.     

燃料电池发动机热管理系统传热与流阻性能研究

根据燃料电池发动机热管理系统性能要求,以某款燃料电池发动机的热管理系统为研究对象,结合各零部件选配方案及管路设计方案,建立了热管理系统流体域三维模型,包括水泵、节温器、散热器、PTC和与之相连接管路,同时计算分析了各零部件的流阻特性及散热器传热系数,最后通过流体仿真研究了大循环与小循环工况下各零部件对热管理系统流阻及温度变化的影响,计算分析可以为燃料电池热管理系统设计提供指导和依据。     

基于沸腾模型的汽油机缸盖温度场仿真

为提高缸盖温度场的仿真预测精度,合理运用沸腾换热的高效换热能力,利用矩形通道内沸腾传热试验台架研究了铸铝加热块、50%乙二醇水溶液在不同流速、入口温度和系统压力下的沸腾换热特性,并对现有渐进模型进行修正,建立适用于发动机缸盖材料及冷却液的沸腾传热模型。将修正后的沸腾传热模型嵌入STAR-CCM+软件进行仿真验证,结果表明,仿真所得壁面热流密度与试验结果的误差均小于5%。利用该模型建立缸体缸盖固体导热及冷却水腔沸腾换热耦合传热系统,仿真和试验结果表明:沸腾传热可有效提高缸盖与冷却液间的传热效率,该沸腾传热模型能更准确地预测缸盖温度分布。     

基于整车行驶工况的热管理系统综合评价体系研究

以某款客车的发动机热管理系统作为研究对象,以客车14常用工况点下水泵和风扇的平均功耗作为发动机热管理系统的经济性评价指标,并结合冷却性能指标和限制性指标,建立发动机热管理系统的综合评价体系。以此评价体系作为评价指标,运用GT-Drive和GT-Cool软件,以仿真模拟和试验相结合的方法,对散热器、水泵和风扇的不同选型方案进行优化匹配。结果表明,系统功耗由2.61 k W降低到1.60 k W,沸腾环境温度值由49℃提升到60℃。     

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KULI的燃油客车冷却系统匹配优化

本文以12m传统燃油客车为研究对象，依据WP10H400E62发动机冷却需求，开展了中冷器、散热器和电子风扇等主要零部件选型计算校核研究，并应用基于KULI开发的冷却模型对冷却系统的性能进行仿真验证，希望通过样车发动机冷却液温度的反馈情况来验证仿真模型的可靠性，以便为冷却系统零部件的选型和仿真开发提供参考依据。     

大功率发动机缸套异常磨损原因分析与优化

某大功率高速发动机在台架磨合试验结束后,使用内窥镜检查缸套时发现缸套表面异常磨损,磨损部位的珩磨网纹消失。通过建立故障树,围绕零部件制造质量、装配过程、运行使用等方面进行逐项排查,并根据故障原因制定了解决方案。结果表明：缸套磨损是由整机隔振装置弹性刚度一致性差引起的。通过对缸套抵抗热变性能力进行仿真计算,优化改进了缸套的冷却结构,有效改善了缸套的承热和变形,为其他发动机类似设计提供了参考和依据。     

湿式双离合器热性能影响因素分析

为了获取DCT变速器湿式双离合器结合过程热影响规律,以某湿式双离合自动变速器为研究对象,借助于Matlab/Simulink仿真分析软件建立湿式双离合器接合过程动力学模型,对离合器接合时摩擦副滑摩热量及钢片温升进行了热影响因素仿真分析,得到离合器接合时间、发动机转速、结合压力和摩擦钢片厚度等因素对摩擦副温度变化的影响规律,为不同摩擦片结构及工作状况时冷却油流量合理配置提供了理论依据。     

基于KULI与CFD仿真耦合的发动机冷却系统验证

文中主要介绍使用KULI热管理仿真软件与CFD仿真分析进行耦合的方法,对汽车发动机冷却系统匹配建立仿真模型并进行计算。通过使用先进的仿真软件,使汽车发动机冷却系统设计开发简单方便、可靠高效,并缩短开发周期。     

基于最小耗功的发动机冷却系统设计研究

应用商用仿真软件GT-Cool对某客车柴油机建立冷却系统一维仿真计算模型。基于最小耗功原则,在设定发动机进出口温差和发动机出口温度的情况下,获得最合适的冷却液流量和冷却空气流量特性需求,为水泵和风扇的传动系统以及节温器的匹配提供了优化的边界条件。     

AMESim仿真软件在汽车机电技术中的应用

AMESim是一款专业的液压系统仿真软件,可进行液压系统、机电系统、伺服控制、热计算等多方面的仿真。文章介绍了AMESim软件基本仿真环境,及其在汽车机电、汽车发动机、自动驾驶等方面的应用。并对某型号的汽车发动机齿轮组进行了仿真模型的建立,通过转速输入控制,得到了齿轮组末端转速响应情况,可对发动机齿轮动力学进行预演仿真分析。将AMESim应用于汽车机电系统设计中,为其设计及优化提供仿真环境和设计参考。     

增压器涡轮箱热-结构强度分析及试验验证

为了能够直接验证热-结构耦合仿真计算的精确性,以某型增压器涡轮箱为研究对象,运用CFD分析软件与FEA分析软件同步耦合仿真计算涡轮端温度场,然后将求解得到的温度场节点温度赋给结构分析模型,再求解涡轮箱模型的热应力。在发动机台架上运行增压器,发动机运行时采用与增压器CFD仿真计算相同的边界参数,采用红外热像仪测定考察区域的温度场分布,通过非接触式应变测量系统测定考察区域的应变分布,提取考察区域标记考察点的温度及应变结果,并与仿真计算的温度及应变结果进行对比分析,结果表明,采用热-结构耦合分析方法求解的涡轮箱温度和应变精度能满足工程设计要求。     

基于GT-Suite的重型载货车冷却系统仿真及匹配设计

基于GT-Suite软件建立了某重型载货车发动机冷却系统的一维-准三维混合仿真模型,通过对发动机极限工况下出水温度、出水流量等计算结果与试验值对比分析,验证了仿真模型的准确性。最后在此模型基础上对发动机冷却系统进行风扇选型匹配,实现了满足整车冷却性能要求的前提下,减小了其消耗功率,从而提高了整车经济性。     

质子交换膜燃料电池发动机热管理研究

论述了质子交换膜燃料电池发动机热管理的重要性以及对电池性能的影响,介绍了热管理系统的设计要求及匹配计算的过程．建立了质子交换膜燃料电池发动机温度模糊控制系统,并通过试验验证,证明其对温度有良好的控制。     

大缸径天然气发动机几何压缩比与米勒度协同优化

利用GT-Power建立了某大缸径天然气发动机的一维热力学循环仿真模型,用原机台架试验数据标定,使仿真模型计算准确后,研究了发动机设计参数几何压缩比以及米勒度对发动机性能的影响.以提高发动机热效率和降低排气温度为目标,利用神经网络建模与遗传算法对发动机设计与控制参数进行协同优化.优化结果表明,在保证发动机扭矩输出的条件下,通过对几何压缩比与米勒度的协同优化可以提高指示热效率,降低排气温度,改善发动机性能.     

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。     

混合动力发动机与动力电池冷却余热双向循环预热

为了提高并联式混合动力汽车发动机和动力电池低温生存能力,探索发动机与电池冷却余热资源的利用新途径,提出了一种基于余热再利用的发动机和动力电池双向循环低温预热的新方法.建立发动机和动力电池余热数值模型,定量分析和研究余热系统的温升特点与温度分布状况,揭示了发动机与动力电池余热的传热规律,设计了基于相变材料的自动双向热控装...