谭礼斌，袁越锦

（陕西科技大学机电工程学院，陕西 西安 710021）

通机，全称为通用发动机（general purpose engine），通常指用于车辆及其他特种设备以外的通用发动机[1]。通机的主要结构包含发动机主体部件（缸头、缸头盖、曲轴箱体等）、进排气系统、冷却系统及其附件等。设计人员在对通机产品进行轻量化设计，节约成本的同时，往往忽略了整机散热的问题。通机运行过程中机组散热性能的好坏直接影响整机运行的功率及运行状况。目前，随着高性能计算机的迅速发展和数值计算流体力学（computational fluid dynamics，CFD）的广泛应用，工程机械设计与开发领域已普遍采用基于虚拟仿真与开发集成的产品开发体系[2−4]。目前，常用的流体分析软件包括ANSYS CFD、COMSOL Multiphysics、Sc/Tetra、STAR-CCM+等。其 中，STAR-CCM+软件因其高度集成性及其独特的网格生成技术在汽车、船舶、工程机械等领域备受青睐[5−7]。采用流体仿真软件对通机整机流场特性进行数值模拟分析及优化评估，可快速获取细节的流场信息，针对流动较差区域可针对性地提出结构改进方案并进行分析评估，为产品性能的提升改进提供理论基础。

通机整机样机模型或多或少存在风量分布不均的问题，需要通过流场分析及不同结构改进方案的验算来确定结构改进方案，以达到最佳冷却效果。在进行通机整机模型设计过程中，冷却风道大小的匹配及风扇罩内部分风挡板设计的合理性往往决定着整个终端产品的散热性能。然而，常规方法都是通过快速成型样件或3D 打印的方法进行试验样件制作，通过多次试验来寻求最优设计，这样靠经验及试错的方法往往会造成产品开发周期的延长。……