基于CFD的摩托车整车热管理数值模拟及分析
2021-01-20谭礼斌袁越锦黄灿余千英
广西大学学报(自然科学版) 2020年5期
谭礼斌,袁越锦,黄灿,余千英
(1.陕西科技大学 机电工程学院, 西安 710021;2.隆鑫通用动力股份有限公司 技术中心基础研究所, 重庆 400039)
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摩托车的驾乘舒适性是衡量其品质的重要指标。目前关于摩托车的分析主要以整车流场分析和关键零部件内部流场特性分析为主[1-4]。JANG 等研究了摩托车水冷发动机在运行过程中热流体的流动状态[5]。WAHONO等采用CONVERGE软件研究了小型摩托车发动机稳态缸内流动分布情况[6]。LUIGI等采用一维和三维结合的方法对摩托车高性能发动机进行了内流场的预测及实验标定[7]。以上研究,多是对摩托车外流场或发动机部件流场的初步模拟研究,但对于摩托车系统级温度场及流固耦合温度场分析的研究相对较少。目前,通过一维或三维数值仿真思想对整车发动机舱内气流、冷却回路内流、进排气系统内流及固体温度等进行系统级温度场分析,用以判定热害部件对乘员舒适性影响的热管理分析方法逐渐得到学者们的重视[8-9]。随着计算机技术发展,利用数值模拟方法对实际工程问题进行仿真求解也已成为解决实际问题的常用方法[10-11]。基于计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)方法对整车进行数值分析,可快速获取试验无法获取的流场细节信息,为产品设计者提供仿真数据支撑[12-13]。
本研究基于CFD方法对某摩托车整车进行热管理仿真模型的搭建及分析,采用流体分析软件STAR-CCM+中流固耦合功能(Co-simulation)实现流体域与固体域间仿真数据的传递,分析摩托车在最高车速状态下的流场分布及温度场分布,评估驾驶舒适性。……
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