基于CFD方法的汽車中冷器數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展，管帶式中冷器以其極大的緊湊性、優(yōu)良的換熱性能，在汽車?yán)鋮s系統(tǒng)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。國內(nèi)外的科學(xué)工作者在中冷器、散熱器熱側(cè)、冷空氣側(cè)結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對(duì)其性能的影響規(guī)律和換熱機(jī)理方面進(jìn)行了深入、系統(tǒng)的研究。
　　由于中冷器的內(nèi)部流場復(fù)雜性、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，這使得實(shí)驗(yàn)研究受到了許多限制。本文運(yùn)用CFD軟件對(duì)其冷卻扁管側(cè)、百葉窗翅片側(cè)的溫度場及流場進(jìn)行了數(shù)值模擬分析，可以清楚的了解冷卻管、百葉窗翅片內(nèi)部的壓力、溫度等參

2、數(shù)的分布和變化情況。優(yōu)化其幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)，可以大大降低實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)費(fèi)用和縮短設(shè)計(jì)周期。
　　本文建立了冷卻扁管、百葉窗翅片三維有限元模型，考慮了扁管側(cè)、百葉窗翅片側(cè)導(dǎo)熱和空氣對(duì)流換熱的耦合因素，研究了四種不同結(jié)構(gòu)冷卻扁管、十一種不同結(jié)構(gòu)參數(shù)翅片（翅片波距、翅片波高、翅片厚度、百葉窗間距、百葉窗角度）對(duì)中冷器傳熱和流動(dòng)性能的影響規(guī)律。并將冷卻管數(shù)值計(jì)算結(jié)果同傳熱Gnielinski實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式、Webb實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式、摩擦因子Filonenko

3、經(jīng)驗(yàn)公式、Blasius關(guān)聯(lián)式進(jìn)行了對(duì)比;而百葉窗翅片數(shù)值結(jié)果同Dong junqi實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式和Davenport實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式進(jìn)行了對(duì)比，發(fā)現(xiàn)數(shù)值計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式結(jié)果各點(diǎn)吻合的良好。通過無量綱因子(j/f)1/3方法評(píng)價(jià)了口琴式冷卻管具有最優(yōu)換熱性能，斜撐式結(jié)構(gòu)次之。并綜合評(píng)價(jià)了百葉窗角度為25°具有最好的綜合性能。還通過數(shù)值計(jì)算，預(yù)測了百葉窗翅片側(cè)結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對(duì)中冷器換熱特性的靈敏度，如翅片波距變化對(duì)換熱和壓降靈敏度較高;而翅片厚度、