混合動(dòng)力汽車散熱器冷卻管熱應(yīng)力變化分析

1.89萬字 39頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘 要 臺(tái)架試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)表明，不均勻的溫度梯度和動(dòng)態(tài)壓力載荷會(huì)導(dǎo)致散熱器產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力。發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器冷卻管是車輛冷卻系統(tǒng)的重要組成部分。冷卻管的性能直接影響著發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱效果從而影響著發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)與技術(shù)的不斷進(jìn)步，特別是混合動(dòng)力汽車取代傳統(tǒng)汽車的趨勢(shì)，市場(chǎng)對(duì)散熱器冷卻管的性能也提出了更高的要求。
混合動(dòng)力汽車散熱器作為本文的研究對(duì)象，散熱器的冷卻管、上下水室和翅片作為一個(gè)整體。此外，針對(duì)混合動(dòng)力汽車特有的怠速和正常工況兩種工況分別進(jìn)行討論，區(qū)別在于進(jìn)口水溫的不同。
本文運(yùn)用熱-流-固耦合方法分析混合動(dòng)力汽車散熱器冷卻管的散熱性能。同時(shí)考慮冷卻管在使用過程中出現(xiàn)的熱應(yīng)力，對(duì)冷卻管進(jìn)行流-熱-固耦合分析。因?yàn)槔鋮s貫片幾何形狀比較復(fù)雜，故工作流體之間的湍流流動(dòng)和傳熱耦合的三維模擬很困難。如果可能的話，直接模擬冷卻管熱邊界層和翅片之間的湍流傳熱計(jì)算量會(huì)很大。為了克服計(jì)算困難，采用雙多孔區(qū)域（DPZ）方法，將空氣側(cè)的翅片和水側(cè)的湍流都當(dāng)做多孔介質(zhì)區(qū)域處理。
有限元分析結(jié)果直接指出散熱器模塊的薄弱點(diǎn)，因此，結(jié)論指導(dǎo)我們通過選擇替代的厚度或選擇不同的材料，重新設(shè)計(jì)和改進(jìn)接合處，從而使散熱器熱應(yīng)力顯著降低。使用以上方法均將有助于提高產(chǎn)品的使用壽命和耐久性并提高混合汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的產(chǎn)品保修質(zhì)量。


關(guān)鍵詞：多孔區(qū)域（DPZ） 混合動(dòng)力汽車 散熱器 熱應(yīng)力