汽车冷却系统布置方式研究

针对汽车冷却系统中冷凝器、散热器和风扇的布置进行了研究,通过软件计算了不同冷却系统布置方式的冷却风进风量和流场特性,对比分析了三种情况的冷却系统进风效率。研究表明:重叠布置形式,冷却系统的进风量和进风效率都具有很大优势并且在一定的范围内,风扇和散热器之间距离的变化,对增加散热器的冷却风流量是有利的。     

连续管作业车冷却风扇降噪研究

本文采用大涡模拟仿真计算的方式,以石油装备作业车冷却风扇为研究对象,对添加几何chevrons结构的冷却扇进行的流场和声场的模拟,计算指定监测点声压级的大小,探究几何chevrons结构的降噪效果。研究表明,相同工况下,具有几何chevrons结构的冷却扇模型,声压级平均能降低6.55%(dB),但冷却效率也出现小幅下降情况。但相较于涵道结构,具有chevrons结构的冷却扇能以较小的冷却性能换取较好的降噪效果,同时chevrons结构也为气动噪声的控制提供了新的思路,可为冷却风扇降噪的设计和研究提供了一定的参考价值。     

重型商用车冷却系统性能优化

针对某商用车冷却系统散热性能不足,发动机出水温度偏高问题,运用数值模拟仿真方法对该车发动机机舱内的流场与温度进行仿真分析。经过分析发现冷却余量不足主要由冷却风量不足和散热器部分热风回流所导致。分别对冷却系统重要部件散热器、风扇和导风罩进行优化改进,并加以匹配分析得到最优组合方案,有效解决了问题。仿真结果显示,组合方案有效提高了冷却系统的冷却性能,通过实车测试验证模型可靠性误差率为1.1%,散热器冷却常数K值较原型降低了8.3℃,有效改善了发动机舱的散热环境。     

大型感应交流电机内冷却扇改型优化分析

通过ANSYS软件中Fluent模块,对某6.3MW大型感应交流发电机流体场及温度场进行模拟分析。模拟结果显示使用蜗壳式直叶片内冷却扇的原电机冷却系统,电机腔体内冷却空气流动易受电机流道结构及绕组部件阻挡,使得冷却系统出现通风量偏小,零部件换热效率较低等问题。基于降低电机轴消耗功率及提高冷却系统换热效率的优化思路,提出使用轴流式内冷却扇的冷却系统。通过对比分析优化前、后的系统内冷却扇效率、系统通风量、主要发热部件温度分布及内冷却扇局部区域流场等计算数据,得出使用轴流式内冷却扇的冷却系统更符合该电机的流道结构并具有更优的换热性能。     

自扇冷式电机冷却系统的数值模拟分析及风扇设计

为了分析自扇冷式电机冷却系统内流体流动特点,运用CFD(computational fluid dynamics)商业软件CFX对其进行数值模拟,从提高冷却风量的角度,对冷却风扇进行优化设计。在优化设计的过程中发现:冷却风量不仅与风扇自身的流通能力和做功能力有关,也与转、定子中通风管道截面积相关。通过计算分析进一步表明:转、定子的通风管道截面积影响冷却风扇的进口气流条件,当增大管道截面积时,会减少风扇尖部气流分离区,使冷却系统的风量获得提升。由于冷却风扇的进口气流条件受通风管道和风扇的耦合影响,因此不能孤立的对冷却风扇进行设计,在风扇设计完成后,必须将风扇放入整个冷却系统中进行计算,以验算冷却风扇是否满足设计要求。     

基于Moldflow的风扇叶注塑模具冷却系统的设计及分析

注塑模具的冷却系统对注塑件的成型质量和产品的生产效率有很大影响。重点讨论了影响注塑模具冷却的因素,以及注塑模具冷却系统设计的原则。然后对风扇叶注塑模具冷却回路进行了简略计算。并根据风扇叶的整体结构,对其模具提出了三种冷却回路布置方案。最后基于模流分析软件,运用MPI/Cool模块对不同的冷却系统进行冷却分析,通过对冷却分析的结果进行对比得到相对较优的冷却回路。最终获得良好的冷却效果,达到提高产品质量、缩短成形周期、提高生产率等目的。     

卡车发动机舱内流动和散热特性数值分析

针对某卡车发动机舱热回流现象,建立整车有限元模型,选择最大扭矩和额定功率为危险工况,进行发动机舱流场和温度场的分析。不考虑辐射散热影响,根据流场分析,确定热回流位置;考虑辐射散热影响,根据温度分析,得出前舱温度明显高于环境温度,发动机前舱存在严重的热回流。据此,采用中冷器底部添加导流板和车架内侧增加阻流板的改进设计,仿真结果表明:改进设计增加了冷却系统的进气量,改善了发动机舱空气的流动和温度分布。最后,通过试验验证了计算方法和模型的正确性。     

发动机冷却风扇性能的优化设计研究

针对面向性能的发动机冷却风扇叶片几何形状优化的问题,将参数化建模技术应用到对冷却风扇叶片安装角的描述中,建立了冷却风扇的参数化模型,以多学科优化平台Isight和商业流体模拟软件Fluent为基础,建立了一种模型参数化、网格划分、CFD分析和多目标优化相结合的发动机冷却风扇优化集成平台,并运用非支配排序遗传算法对冷却风扇进行了优化。对优化结果与试验结果进行了对比,分析了冷却风扇的内部流场。研究结果表明,优化后的风扇模型静压提高了12.840 6%,动压和风扇效率也有所提高,冷却风扇的整体性能得到了优化。     

感应交流电机冷却系统模拟及冷却风扇优化

运用CFD(computational fluid dynamics)软件ANSYS的Fluent 15.0模块,以某感应交流电机为例,使用流固耦合的方式分析其冷却系统在额定工况的流场分布。通过冷却风扇叶片间的流动分布状况,定、转子通风槽内部流动分布状况及主要发热部件的表面温降状况,对电机冷却系统的散热性能进行评价。最后基于增大流量的优化思路,通过改变冷却风扇出口角的方法对冷却系统进行优化设计,并将优化前、后冷却系统散热性能进行比较分析。结果为当冷却风扇出口角为45°时,电机冷却系统换热性能更好。     

表面楔形结构对发动机冷却风扇性能影响研究

采用CFD/CAA分布耦合仿真方法,在额定工况下对发动机冷却风扇叶片吸力面是否设置凸起楔形结构的两种方案的流场与声场进行三维数值模拟,研究了楔形结构对冷却风扇气动性能和噪声性能的影响。结果表明,该楔形结构对冷却风扇气动性能影响较小,而对其噪声性能影响显著;设置了楔形结构后冷却风扇进出风口噪声值分别下降8.8%和8.9%,风量略有增加。通过分析冷却风扇流场及声场的分布情况,可知楔形结构在叶片吸力面起到了"涡流发生器"的作用,促进边界层提前转捩,进而大大降低了叶片表面气流过早分离引起的涡流噪声,因此总声压级也明显下降。