基于CFD方法的汽車中冷器數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展，管帶式中冷器以其極大的緊湊性、優(yōu)良的換熱性能，在汽車冷卻系統(tǒng)中得到了越來越廣泛的應用。國內外的科學工作者在中冷器、散熱器熱側、冷空氣側結構參數(shù)變化對其性能的影響規(guī)律和換熱機理方面進行了深入、系統(tǒng)的研究。
　　由于中冷器的內部流場復雜性、結構復雜性，這使得實驗研究受到了許多限制。本文運用CFD軟件對其冷卻扁管側、百葉窗翅片側的溫度場及流場進行了數(shù)值模擬分析，可以清楚的了解冷卻管、百葉窗翅片內部的壓力、溫度等參

2、數(shù)的分布和變化情況。優(yōu)化其幾何結構參數(shù)，可以大大降低實驗設計費用和縮短設計周期。
　　本文建立了冷卻扁管、百葉窗翅片三維有限元模型，考慮了扁管側、百葉窗翅片側導熱和空氣對流換熱的耦合因素，研究了四種不同結構冷卻扁管、十一種不同結構參數(shù)翅片（翅片波距、翅片波高、翅片厚度、百葉窗間距、百葉窗角度）對中冷器傳熱和流動性能的影響規(guī)律。并將冷卻管數(shù)值計算結果同傳熱Gnielinski實驗關聯(lián)式、Webb實驗關聯(lián)式、摩擦因子Filonenko

3、經(jīng)驗公式、Blasius關聯(lián)式進行了對比;而百葉窗翅片數(shù)值結果同Dong junqi實驗關聯(lián)式和Davenport實驗關聯(lián)式進行了對比，發(fā)現(xiàn)數(shù)值計算值與實驗關聯(lián)式結果各點吻合的良好。通過無量綱因子(j/f)1/3方法評價了口琴式冷卻管具有最優(yōu)換熱性能，斜撐式結構次之。并綜合評價了百葉窗角度為25°具有最好的綜合性能。還通過數(shù)值計算，預測了百葉窗翅片側結構參數(shù)變化對中冷器換熱特性的靈敏度，如翅片波距變化對換熱和壓降靈敏度較高;而翅片厚度、