汽車發(fā)動機散熱器設計及研究

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目 錄
第一章 緒論 1
1.1 課題研究背景和研究意義 1
1.2 國內(nèi)外冷卻系統(tǒng)的現(xiàn)狀 1
1.3 研究主要內(nèi)容 2
第二章 冷卻系統(tǒng)的說明 4
2.1冷卻系統(tǒng)的設計要求 4
2.2冷卻系統(tǒng)的總體布置 4
第三章 散熱器的設計 6
3.1散熱器的設計要求 6
3.2散熱器的結(jié)構(gòu) 6
3.3理論依據(jù)及計算 7
3.3.1散入冷卻系統(tǒng)的熱量 7
3.3.2冷卻水的循環(huán)量 7
3.3.3冷卻空氣的需要量Va 8
3.3.4散熱器所需的散熱面積 F 8
3.3.5 散熱器的高度h和寬度b 9
3.3.6散熱器芯部的選擇與計算 10
3.4上貯水箱設計 14
3.5 散熱器材料 15
3.6 本章小結(jié) 15
第四章 發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的建模 16
4.1 發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的模型 16
4.1.1 模型的建立 16
4.1.2參數(shù)的設定 17
4.2 定義流體回路 17
4.2.1 內(nèi)部流動回路 17
4.2.2 外部流動回路 18
4.3 散熱器的模型 19
4.4 不同工況的仿真 20
4.4.1 不同車速下仿真 20
4.4.2 不同環(huán)境溫度下的仿真 27
4.5 散熱器相對位置對散熱性能的影響 31
4.5.1 散熱器與風扇的相對位置 31
4.5.2 散熱器與中冷器的相對位置 33
4.6 本章小結(jié) 37
第五章 總結(jié)與展望 38
致 謝 39
參考文獻 40


摘要 散熱器是汽車水冷發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中不可缺少的重要部件，其作用是將發(fā)動機水套內(nèi)冷卻液所攜帶的多余熱量經(jīng)過二次熱交換，在外界強制氣流的作用下，將多余的熱量散發(fā)到空氣中。因此，冷卻系統(tǒng)中散熱器性能的好壞直接影響汽車發(fā)動機的散熱效果及其動力性、經(jīng)濟性和可靠性，乃至產(chǎn)生安全問題。本文簡述了汽車發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)的功能與結(jié)構(gòu)與類型，以及冷卻系統(tǒng)對發(fā)動機性能的影響，分析說明了冷卻系統(tǒng)中的重要部件散熱器的匹配設計算方法，應用熱管理軟件KULI對某轎車的發(fā)動機冷卻系統(tǒng)進行了仿真和設計，包括建立發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中散熱器的仿真模型，以及設置部件的性能參數(shù)和仿真計算，最后對仿真結(jié)果進行了分析，表明KULI軟件主要使用試驗數(shù)據(jù)進行分析，對參數(shù)進行優(yōu)化和改進，以有效保證發(fā)動機的性能。
關鍵詞 發(fā)動機；冷卻系；散熱器；匹配設計；KULI.


Design and Study on Radiator Of Automotive Engine Cooling System
Abstract The radiator is an indispensable important component of vehicle engine cooling system cooling, its effect is that the engine jacket coolant carry excess heat after two times of heat exchange, in the external force which is the action of the airflow, taking the excess heat to the air. Therefore, the performance of radiator cooling system directly influences the cooling effect of automobile engine and its power, economy and reliability, and security issues.This paper briefly introduces the function, construction and types of automotive engine cooling system, and the effect of cooling system on the engine performance, and analyzes the matching design method of radiators in key parts of the cooling system, Then uses KULI software to simulate and calculate the engine cooling system in a car, including building the components model of grill, charge air cooler, radiator, mechanically driven fan and electrically driven fan in engine cooling system, setting value of performance parameter of these components, and making a simulation and computation. Finally, all the simulation results are analyzed, and it is indicated that KULI software uses test results to analyze the cooling system ,so that we can effectively guarantee the performance of the engine.
Key words engine；cooling system；radiator；matching design；KULI.