汽車機(jī)艙熱管理仿真分析研究.pdf

1、汽車機(jī)艙熱管理直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)艙內(nèi)零部件的工作性能，進(jìn)而影響汽車的動(dòng)力性、安全性、可靠性、排放性及燃油經(jīng)濟(jì)性等。數(shù)值仿真技術(shù)憑借其周期短、成本低、可預(yù)先研究等優(yōu)勢在汽車開發(fā)過程中得到了廣泛的應(yīng)用。本文以某車企的一款熱銷微型客車的改款升級(jí)為研究背景，利用數(shù)值仿真分析方法對汽車機(jī)艙冷卻進(jìn)氣和熱保護(hù)進(jìn)行了研究。
　　汽車機(jī)艙冷卻進(jìn)氣尤其是散熱器進(jìn)氣直接關(guān)系到散熱器的冷卻性能。本文根據(jù)車企提供的整車CAD模型和冷卻系統(tǒng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立了

2、三維機(jī)艙冷卻進(jìn)氣數(shù)值仿真分析模型和冷卻系統(tǒng)一維仿真分析模型及一維/三維聯(lián)合仿真分析模型。在三維分析模型中，分別運(yùn)用多孔介質(zhì)模型和Dual單元模型模擬散熱器的流動(dòng)阻力和換熱特性，而冷卻風(fēng)扇則采用風(fēng)扇模型模擬。在三維仿真分析計(jì)算得到散熱器進(jìn)氣量的基礎(chǔ)上，分別運(yùn)用一維仿真分析和一維/三維聯(lián)合仿真分析對冷卻系統(tǒng)進(jìn)行分析，通過對三種分析方法計(jì)算得到的散熱器冷卻液溫度結(jié)果對比，驗(yàn)證三維分析中Dual單元模型對散熱器冷卻液溫度預(yù)測分析的可行性。根據(jù)冷

3、卻液溫度判斷散熱器進(jìn)氣量是否滿足要求，從而對前端進(jìn)氣格柵、導(dǎo)風(fēng)板和密封條等的性能進(jìn)行評估。
　　機(jī)艙熱保護(hù)的目的是確保機(jī)艙內(nèi)橡膠、塑料等對溫度要求很高的零部件不過熱。對流換熱和輻射換熱是機(jī)艙換熱的兩種主要方式，且二者之間相互耦合。傳統(tǒng)CFD分析可以較準(zhǔn)確的模擬對流換熱，但在考慮熱輻射時(shí)，將導(dǎo)致收斂困難、計(jì)算周期尤其是瞬態(tài)計(jì)算周期過長。針對上述問題，本文將現(xiàn)有的CFD軟件和熱分析軟件RadTherm結(jié)合起來，建立了一套耦合瞬態(tài)分析流