基于Fluent仿真模拟的车辆散热器外形优化研究-论文.pdf

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1、·基于Fluent仿真模拟的车辆散热器外形优化研究·文章编号：1002—4581(2015)03—0043—04基于Fluent仿真模拟的车辆散热器外形优化研究冯燕燕，李义林，王丽华FengYanyan，LiYilin，WangLihua(重庆长安汽车股份有限公司，重庆400023)摘要：发动机散热器是车辆冷却系统的重要部件，也是外界空气冷却介质进行热交换的重要区域。流经散热器芯体的气流形式对发动机冷却效率有很大影响。因此，获取进入散热器内的气流形式对散热器外形的优化设计具有较大意义。文中基于已验证的CFD(ComputationalFluidDynamics)模型，对4种不同外形

2、散热器进气气流形式进行数值模拟计算，结果表明，改进的模型有利于减弱或消除回流现象，并能增大气流通过量，最大能提高35％。关键词：散热器；外形优化；数值模拟；CFD中图分类号：U464．138+．2：TP391．9文献标志码：ADOh10．14175~．issn．1002．4581．2015．03．013散热器的冷却效率及发动机的冷却性能。0引言l散热器气流分布测试试验随着人们对车辆载重能力的要求逐渐提高，制造商必须不断地提升发动机的功率和性能，这根据本散热器构造组成，研究将一个与其结使得提高发动机冷却性能成为必要。发动机理想构类似的，经过改进的散热器设备平台作为试验的散热条件是保证

3、有充足的气流通过散热器芯对象，其构造如图1所示。试验条件：一是认为体，使冷却介质带走足够多的热量。散热器外形车辆是静止不动的；二是将环境压力设为大气压是影响流经的气流形式的主要因素，良好的散热101325Pa，温度为当时试验室内温度34~C。为了器外形可以保证更多的气流通过并可消除回流现象，减小气流外泄露量。因此，散热器外形的优化设计成为改进发动机冷却性能的重要措施。传统研发汽车产品的方法往往需要预先制作许多样车并进行路试试验，但其成本非常高，且试验周期长，不利于产品的研发进展。目前，计算流体动力学CFD(ComputationalFluidDynamics)技术被广泛用于汽车领域

4、流体热力学的仿真模拟，被证实是一个可靠、强大的研发工具。文中以某车型发动机作为研究对象，对原型散热器进气气流形式进行数值模拟分析。在此基础上，采用已验证的CFD模型模拟比较4种不同1前端外部：2前端内部；3地板；4格栅；5风扇；6散热器芯片；外形散热器进气气流形式，目的是为了掌握其各7上部水箱；8底部水箱；9护风罩自的气流分布形式，优化散热器外形，以求提高图l散热器构造示意图·43·基于Fluent仿真模拟的车辆散热器外形优化研究·CoolingSystem[J]．SAEInternationalPaper,2003—01—0149，2003．参考文献[4]Fluent6．3Use

5、r’sGuide,FluentInc2003．【1】袁侠义．汽车发动机舱热管理研究与改进【D】．湖南大学，2010．[5]PolsenE．AnalysisoftheEfectsofExhaustPlacementonthe[2]ShomeB，KumarKumarSeta1．CFDPredictiontoOptimizeThermalSignatureofaConceptVehicle[R]．ArmyTank-automotiveFrontEndCoolingModuleofaPassengerVehicle[J]．InternationalCommandWarrenMi，2004．

6、RefrigerationandAirConditioningConference，PurdueUniversity,U．S．A，收稿日期：2014—09—11July17—20，2006．【3]SadekRahman，RichardSun．RobustEngineeringofEngine(上接第12页)的照射下变成熔融液体，从而达到焊接的目的。这种焊接没有填充其他材料，焊件融合程度较高。没有办法把高强钢焊透。由此可见，在激光焊接3)由于实验室条件的限制，在试验过程中没速度及功率保持一定的情况下，焊缝宽度对焊接有对焊接件进行屈服强度测定，同时没有对焊缝质量的影响起着非常重要的作用

7、。是否有气孔和凝固后焊缝是否有脆化现象进行检测，需要后续试验继续研究。2结论参考文献I)通过对激光在高强钢JFE980S小焊缝焊接[1】吕奎清．新型特种焊接材料fJ]．现代制造，2005(12)：41．试验中的焊接图样进行分析，发现在小焊缝高强[2]武亚鹏，侯建伟．高强钢的焊接分析[J]．金属加工：热加工，钢焊接过程中，焊接速度保持不变的情况下，焊201l(4)：36—4O．缝宽度影响焊接的深度，同时焊接速度的选择应[3】雷振，王旭友，滕彬，等．JFE980S高强钢焊