混合動力汽車散熱器冷卻管熱應力變化分析

1.89萬字 39頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘 要 臺架試驗和現(xiàn)場試驗的數(shù)據(jù)表明，不均勻的溫度梯度和動態(tài)壓力載荷會導致散熱器產(chǎn)生較大的熱應力。發(fā)動機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)動機的散熱效果從而影響著發(fā)動機的性能。隨著人們環(huán)保意識的增強與技術的不斷進步，特別是混合動力汽車取代傳統(tǒng)汽車的趨勢，市場對散熱器冷卻管的性能也提出了更高的要求。
混合動力汽車散熱器作為本文的研究對象，散熱器的冷卻管、上下水室和翅片作為一個整體。此外，針對混合動力汽車特有的怠速和正常工況兩種工況分別進行討論，區(qū)別在于進口水溫的不同。
本文運用熱-流-固耦合方法分析混合動力汽車散熱器冷卻管的散熱性能。同時考慮冷卻管在使用過程中出現(xiàn)的熱應力，對冷卻管進行流-熱-固耦合分析。因為冷卻貫片幾何形狀比較復雜，故工作流體之間的湍流流動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算量會很大。為了克服計算困難，采用雙多孔區(qū)域（DPZ）方法，將空氣側的翅片和水側的湍流都當做多孔介質區(qū)域處理。
有限元分析結果直接指出散熱器模塊的薄弱點，因此，結論指導我們通過選擇替代的厚度或選擇不同的材料，重新設計和改進接合處，從而使散熱器熱應力顯著降低。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冷卻系統(tǒng)的產(chǎn)品保修質量。


關鍵詞：多孔區(qū)域（DPZ） 混合動力汽車 散熱器 熱應力