汽车发动机舱内流阻力与散热性能的协同优化

发布时间：2024-03-24 06:10

　　发动机舱内集成了整车绝大部分的关键零部件,而舱内气动性能和散热性能的好坏直接决定着这些零部件能否正常运行,从而对整车性能产生较大影响。舱内冷却气流量及流动特性不仅对内流阻力有较大影响,而且对发热元件的散热也起着决定性的影响。为了高效散热大量增加冷却气流量,会导致内流阻力增加,不利于燃油经济性;而为了降低内流阻力减少冷却气流量,却可能导致散热不足。二者是一对矛盾体,需要对其进行协同优化,从而找到一个最佳冷却气流量的平衡点,在满足散热要求下,使舱内气动性能最佳化。本文以某款实车为研究对象,以计算流体力学为理论基础,以Star-ccm+软件为仿真工具,基于Isight平台提出的以舱内低阻高效散热为协同优化目标的设计方案,其主要研究内容如下:(1)对原始模型在高速行驶工况下进行CFD仿真计算,通过获取舱内重要截面的流场及温度场信息,分析与评价舱内气动性能和散热性能的好坏,并确定设计变量,提出优化目标;(2)在空气动力学学科内,使舱内气动阻力最优化。为了探究设计向量与气动性能之间的响应关系,进行实验设计。通过实验样本点建立近似模型,并对其进行交叉验证误差分析,在满足精度的前提下,利用多岛遗传算法...

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1协同优化系统级优化器与学科级优化器之间信息传递关系图

重庆理工大学硕士学位论文12)(4241121TTFεσAq式（2-14）式中q为热流密度，ε为热辐射速率，105.67)K(mW428/σ，A1为辐射面1的表面积，F12为辐射面1到辐射面2的形状系数，T1为辐射面1的绝对温度，T2为辐射面2的绝对温度。2.3协同优化算法2.3....

图2.2协同优化计算流程图

重庆理工大学硕士学位论文14来的sysX为初始值，记为sys0X）。（2）各学科级优化。学科级优化的目标函数采用平方和最小的形式，即表示各学科级在满足自身约束的情况下，使得本学科级优化中的设计向量X与系统级分配下来的期望值sysX尽可能地靠近。一般情况下，由于各学科级的约束不同，....

图3.2数值风洞尺寸及汽车模型布置示意图

3发动机舱气动性能与散热性能仿真分析研究19而本文所建立的数值风洞的阻塞比为2.05%，满足要求。图3.2数值风洞尺寸及汽车模型布置示意图3.2.2网格划分网格单元是CFD数值计算在空间上的表达方式，也是计算求解的承载体。对求解域进行网格划分实质上是将待求解问题转换成为求解器可识....

图3.3加密区示意图

重庆理工大学硕士学位论文20分别展示了仿真所需的面网格和体网格示意图。图3.3加密区示意图表3.1网格无关性验证方案加密区尺寸/mm体网格数量（万）整车阻力Block1Block2Block3UnderbodyCompartment（N）A2001286432161684360.....

本文编号：3937087