典型換熱單元流動與傳熱問題的數(shù)值仿真研究.pdf

1、換熱器是汽車?yán)鋮s系統(tǒng)中必不可少的一部分，其性能的好壞直接影響著發(fā)動機的工作效率、可靠穩(wěn)定以及各零件的使用壽命。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,換熱器正朝著緊湊、高效、輕量化方面發(fā)展，如何在有限的體積下達到最佳的換熱效力，一直是人們追求的目標(biāo)。影響換熱器優(yōu)化設(shè)計的關(guān)鍵是其芯部翅片的設(shè)計。以往國內(nèi)外對換熱器翅片的研究多以實驗為主，并通過大量的對比分析計算得出各種翅片的性能參數(shù)?，F(xiàn)階段，計算流體力學(xué)的應(yīng)用日益廣泛和深入，特別是對各種實際問題的模擬計算

2、，利用計算機數(shù)值模擬軟件將會更簡便、更快速、更直觀地得到計算結(jié)果，使得CFD軟件成為工程設(shè)計和研究的重要工具之一。 本文以三類典型換熱器表面結(jié)構(gòu)單元為對象，通過數(shù)值仿真的方法，對其流動、換熱過程進行了分析計算。主要內(nèi)容如下： 1、建立對典型換熱器換熱單元流動傳熱模型進行數(shù)值仿真計算的理論基礎(chǔ)，包括單元流域傳熱模型、湍流模型、控制方程。 2、確定計算中三維建模、網(wǎng)格劃分、邊界條件設(shè)定以及求解策略。 3、對管

3、束式換熱器換熱單元內(nèi)流動與換熱過程進行數(shù)值仿真，討論單元流域溫度場、壓力場分布。得到管壁表面平均換熱系數(shù)及壓力的分布，并與實驗數(shù)據(jù)進行了校驗分析。 4、對管翅式換熱器換熱單元內(nèi)流動與換熱過程進行數(shù)值仿真，得到單元流域溫度、壓力分布，以及翅片j、f因子隨Re數(shù)的變化曲線，并將仿真結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)比較，驗證仿真方法的可行性。 5、對板翅式換熱器換熱單元內(nèi)流動與換熱過程進行數(shù)值仿真，得到單元流域以及翅片的各種數(shù)據(jù)信息，并對以上三