基于CFD的某商用车发动机舱的改进设计

为解决某商用车在夏季高温怠速工况下冷凝器温度偏高以及发动机舱整体热环境较差的问题,在有限元软件中,采用多孔介质模型和多重参考坐标系法简化换热器和风扇,建立了可用于热分析的CFD模型.运用CFD分析软件对发动机舱内流场与温度场的分布进行了数值模拟,同时考虑了热对流、热辐射对发动机舱热环境的影响.根据流场与温度场的仿真结果,确定机舱中热回流的位置以及形成发动机舱内的高温热害的原因,结合整个发动机舱的布局和考虑开发成本,提出了在冷凝器侧边增加阻流板以及冷凝器下端增加导流板的改进方案,并对改进方案进行仿真验证.结果表明:增加阻流板和导流板的改进方案可以有效减轻热回流现象,明显改善了发动机的散热环境.     

商用车机舱热管理组合因素影响研究

针对商用车低速爬坡工况,采用三维计算流体力学仿真分析对某厂商商用车发动机舱热管理进行研究,重点关注其影响冷却系统散热的机理.选取散热器通风量与出口温度作为试验目标,引入正交试验设计与Box-Behnken试验设计,根据响应面回归函数的建立,分析冷凝器与风扇的移动距离与护风罩尺寸的交互效应,并据此进行优化设计.提出一套适用于发动机舱热管理的试验设计与优化流程,为发动机舱内部冷却系统布置提供参考.研究结果表明：冷却系统在商用车机舱内部的布置影响内流场与温度场的分布情况,进而影响舱内散热特性.经过优化设计后,该商用车散热器通风量增加了5.26%,同时出口温度降低了3.44%,机舱散热效率得到显著提高.     

某轿车发动机舱热流场实例研究

某轿车在进行整车冷却温度场试验时,发现其发动机舱内进气口、散热器风扇表面、转速传感器、蓄电池表面等零部件温度值均超其设计耐热极限值,为了解决这一问题,通过计算机模拟,运用流体分析Fluent软件对发动机舱进行热流场仿真分析,发现发动机舱内部流场回流严重,通过优化分析,增加泡沫缓冲块以及封堵前格栅盖板后,发动机舱内部回流现象被有效控制。     

某航空发动机舱电子设备热设计

为了满足航空发动机舱电子设备热防护和热管理系统设计需要,本文对发动机舱内部热量产生和传递过程进行分析,得出了电子设备达到热平衡时的平衡方程,给出了与电子设备相关各部分热量的计算方法,建立了发动机舱电子设备传热计算模型。针对某航空发动机和电子设备的具体参数和工况,利用建立的传热模型进行迭代求解和分析。结果表明：与发动机舱空气温度相比,发动机机匣温度对于传入电子设备内部的热量值影响较大。隔热材料表面发射率越高,隔热材料表面的平衡温度也越高,传入电子设备内部的热量越多。     

空间热控制系统部件箱的传热特性数值模拟

针对空间热控系统的部件箱体的传热特性,采用有限元分析软件I-DEAS的TMG模块,对部件箱体在冷热工况下进行分析计算,得到部件箱的温度分布,以及部件箱体内热流在周期内的波动;对部件箱部件与板的热连接进行敏感性分析,无内流体的部件的温度受其与固定板的热连接影响较大。有内流体的部件温度受其与固定板的热连接影响较小;对系统在极度恶劣情况下进行了安全性分析,分析结果表明系统温度在设计范围内。     

轴向通风永磁同步电机三维热网络模型

轴向通风电机中的冷却介质存在温差,直接影响电机的温度场分布.针对这一问题,建立了轴向通风永磁同步电机中冷却气流的数学模型,并与永磁同步电机本体结构的热网络模型相结合,构建了整体三维热网络模型.建立了描述导纳矩阵、网络节点温度、冷却气流温度之间关系的节点方程,得到了轴向非对称的温度分布,克服了传统T型网络法的不足.运用有限元软件进行流体场和温度场的耦合仿真,对比两者得出的温度值,证实了该三维热网络模型的可行性.     

流热网络耦合及局部三维计算方法研究

发动机空气系统可分别建立流体网络与热网络进行耦合计算。通过守恒方程进行迭代计算,并对参数进行修正,最终得到满意结果。提出一种流热耦合参数修正的思路,考虑了由于固体换热导致流体温度升高对密度及其他参数的影响。并以密度为标准,对其他参数进行修正,使计算结果更为准确。并通过编写空气系统部件集成仿真平台,实现局部快速三维仿真,得到流热网络计算所需的部分参数。     

多驱动的平地机工作装置系统动力学仿真研究

基于系统动力学分析软件ADAMS,建立了工作装置虚拟样机模型、模拟典型作业方式,实现了完整的运动学、动力学分析仿真过程,并结合某企业平地机工作装置的设计实例,对各作业方式下的机构运动进行了设计验证.通过进一步的仿真分析获取了各作业方式下工作装置运动学特性以及工作装置部件的动力学性能,并基于有限元分析软件Hy-perworks对工作装置部件进行了强度校核.结果表明,该方法有利于对工作装置的结构设计、机构优化以及结构拓扑优化.     

基于FLOWMASTER软件的民用飞机空调制冷系统仿真分析

本文介绍了基于系统分析的一维流体仿真软件FLOWMASTER,探索了民用飞机制冷系统的仿真方法,简要介绍了该系统的仿真过程。通过对民用飞机空调制冷系统进行仿真计算,得到了不同工况下系统各部件的压力和温度等关键参数,由仿真分析结果可知,FLOWMASTER软件具备对制冷系统仿真分析的条件,可以预测系统各部件性能参数是否匹配以及系统性能是否满足设计要求,为系统设计提供了依据。     

后置客车发动机舱温度场试验

针对后置客车发动机冷却系统散热不良的情况,通过客车道路试验实测了后置发动机舱空间各点温度分布情况,并分析了温度场分布的原因.对比了在不同车速下百公里油耗和发动机舱温度场分布的关系,分析温度场分布随车速变化的规律.指出在保证冷却系统冷却能力的情况下,冷却空气流量与散热器散热量成正比.并利用场协同理论,分析发动机舱内流场和传热特性,指出发动机舱内布置要减少涡流并尽量使温度梯度与流动方向一致.