发动机舱热管理性能改进与成本最低化研究.pdf

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1、10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.05.033发动机舱热管理性能改进与成本最低化研究齐凯，郑鑫，孔繁华，李飞（华晨汽车工程研究院，辽宁沈阳110141）摘要：随着汽车业的迅猛发展，汽车性能品质越发提升，销售价格却连连降低。发动机舱热管理的改进研究不再停留对发动机舱热管理性能的改进提升，更加关注对研发成本的影响。高性能、低成本已经成为汽车业新时代发展的代名词。文章主要对发动机舱热管理的改进过程中，考虑优化成本因素，达到了既提升性能，又降低成本的目标。关键词：发动机舱；热管理；高性能；低成本中图分类号：U472.6文献标识码：A文

2、章编号：1671-7988(2016)05-151-03ResearchonImprovingtheThermalManagementoftheEngineRoomandminimizethecostofproductionQiKai,ZhengXin,KongFanhua,LiFei(Brillianceautomotiveengineeringresearchinstitute,LiaoningShenyang110141)Abstract:Withtherapiddevelopmentoftheautomotiveindustry,vehiclep

3、erformancequalityimprovedsofast,thesalespricerepeatedlylower.Researchonimprovingthethermalmanagementoftheengineroomnotonlystaysonenhancingtheperformanceimprovements,moreconcernedabouttheimpactofR&Dcosts.High-performance,low-costautomobileindustryhasbecomesynonymouswiththedevelopm

4、entofanewera.Duringtheprocessofimprovementthethermalmanagementoftheengineroom,optimizingcostfactors,toenhanceboththeperformanceandcostreductiongoals.Keywords:Engineroom;Thermalmanagement;Highperformance;LowcostCLCNO.:U472.6DocumentCode:AArticleID:1671-7988(2016)05-151-03前言1、性能分析及

5、优化随着人们生活水平不断提高，对发动机舱性能需求也越1.1流动与传热的基本方程组来越高，这将导致舱内零部件总数量不断增加，舱内空间变动机舱热管理的仿真分析属于流动与传热范畴，通过计得越来越紧凑。在今日竞争激烈的汽车市场中，如何改进发算流体力学的手段更好的解析发动机舱热管理问题，更加高动机舱热管理，提升发动机舱散热性能，同时又使成本最低效的针对热管理问题进行改进研究。化，逐步成为汽车厂提高整车性能的焦点。本文采用CFD模1.1.1质量守恒方程拟和热负荷试验相结合的方法，从理论分析到科学实践与工质量守恒定律：单位时间内，流入微元体的净质量，与程实际，彻底地解

6、决发动机舱热管理方面出现的问题。考虑在同一时间间隔下，该微元体中流体质量的增量是相等的。到优化成本问题，合理的处理了性能与成本问题，提高了整由此可以得到质量守恒定律方程：车开发的优越性。∂r∂(ru)∂(rv)∂(rw)+++=0∂t∂x∂y∂z（2.1）作者简介：齐凯，就职于华晨汽车工程研究院。1.1.2动量守恒方程2016年第5期齐凯等：发动机舱热管理性能改进与成本最低化研究152动量守恒定律是任何流体系统都必须满足的，其定义为表1散热系统进风量统计表单位：kg/s流体所受外界作用合力，等于流体微元的动量对时间的变化工况散热器冷却器中冷器率。通过动量

7、守恒定律，可以拆分出x、y和z三方向的分向高速目标0.450.40.25动量守恒方程：高速仿真0.3860.3460.21爬坡目标0.470.40.18∂(ru)∂p∂t∂t∂t+div(ruU)=−+xx+yx+zx+F(2.2)x∂t∂x∂x∂y∂z爬坡仿真0.420.60.165通过散热系统进风量统计表分析可知，高速工况下散热∂(rv)∂p∂txy∂tyy∂tzy(2.3)+div(rvU)=−++++Fy系统的进风量都没有满足设计目标值要求；爬坡工况下的散∂t∂y∂x∂y∂z热器和中冷器进风量均无法满足设计目标值。这表明汽车在∂(rw)∂p∂t∂

8、t∂t(2.4)+div(rwU)=−+xz+yz+zz+Fz高速、爬坡工况下，