汽车发动机舱散热性能实验及数值研究*
2012-07-13任承钦蔡德宏刘敬平樊明明
湖南大学学报(自然科学版) 2012年4期
关键词:模型
任承钦,蔡德宏,刘敬平,樊明明
(湖南大学 汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南 长沙 410082)
汽车发动机舱热流场的优劣,直接影响到整车的运行效果和使用性能.在新车设计阶段,了解影响机舱散热的主要因素,掌握不同运行工况下机舱散热特性,是一项非常重要的工作.通过实验方法对机舱散热性能进行分析[1],需要耗费大量成本,且试验条件苛刻,测试结果受客观条件影响较大.文献[2-3]采用了实验与数值模拟相结合的方法,对整车流场及发动机冷却系统进行了分析研究.文献[4]采用CFD数值技术模拟机舱热流场,准确分析了特定工况下机舱内部散热情况,但无法得到散热性能随工况的变化规律.作者运用STAR-CCM+和GTCOOL商业软件,通过实验分析,建立机舱散热系统的耦合模型,将发动机冷却系统与机舱热流场联合求解,从而得出不同工况下机舱散热性能.
机舱散热主要依靠热对流与热辐射的作用.对于一般的机舱结构,部件散失的大部分热量依靠空气对流作用带走,因此本文主要考虑热对流对机舱散热性能的影响,分析对流换热系数在不同运行工况下的特性规律.机舱内空气流量,对机舱散热效果有显著影响,合理的机舱结构,能有效减少空气漩涡,降低通风阻力,增强散热性能.本文通过模拟分析,得出了机舱内空气流量随工况变化的一般规律.
1 耦合方案
1.1 CFD模型
模型的建立需要基于以下2点假设:
1)忽略机舱散热过程中辐射换热;……
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