毕业设计（论文）-增压柴油机中冷器设计及cfd模拟优化

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1、摘要摘要本文阐述了增压中冷系统对改善现代柴油机排放、动力性等方面的重要意义。突出介绍中冷器对增压中冷系统的重要作用并介绍了中冷器作为换热器的发展过程。介绍了高效换热器、板翅式换热器结构原理。对已知增压发动机估算出增压后空气流量、温度及理论增压比，计算出了增压空气的进口流量及进口温度。然后再根据风扇所产生的冷空气流量，环境温度及中冷器出口温度，计算出中冷器需要散失的热量，最后确定中冷器的传热系数，并对压力损失、增压温度、散热面积进行校核。利用CAD软件做出设计好的中冷器零件图。利用CFD商业软件FLUENT对该中冷器进

2、行建模、网格划分、模拟计算和结果分析，最后确定中冷器优化的方向及优化措施。关键词：增压中冷中冷器CFD技术柴油机IIABSTRACTABSTRACTThispaperdescribesthesignificanceofturbochargedinter-coolingsystemforimprovingthedynamicproperty、emissionperformanceofmoderndieselengine.Firstofall,wefocusontheimportantroleofinter-cooler

3、forturbochargingsystem,andintroducethedevelopmentofitasaexchanger.Highlyefficietheatexchangers,theprincipleandstructureofplate-finheatexchangersaredescribedbythearticleinthisthesis.ThroughtheapplicationofJTKestimationmethod,airflow,temperatureandthetheoreticalp

4、ressureratiooftheknownturbochargedengineareestimated,calculatingtheairinletflowrateandinletairtemperatureforthefollow-updesign.Thenaccordingtotheflowofthecoldairgeneratedbythefan,theambienttemperatureandtheoutlettemperature,theheatdissipationoftheinter-cooleris

5、calculated;finally,determiningtheheattransmissioncoefficientoftheintercooler,andcheckingthepressureloss,boostedtemperturre,radiatingarea.UsingtheCADsoftwaretodrawtheoptimizedpartsandassemblyofthedesignedinter-cooler.Finally，WeusecommercialCFDsoftwarenamedFLUENT

6、tomodel、mesh、simulatedandanalysizethiscooler.AndusethetraditionaltheorymethordofthecoolerdesigntoverifytheresultfromFLUENTsimulation.Keywords:intercoolerturbochargedCFDdieselengineII目录摘要ⅠABSTRACTⅡ目录Ⅲ第一章绪论11.1课题的目的和意义11.2国内外研究现状及发展方向21.3本课题的提出31.4本课题的主要工作4第二章柴油机

7、中冷器简介52.1柴油机中冷器的类型结构52.1.1柴油机中冷器的类型52.1.2柴油机中冷器的结构62.2柴油机中冷器的选型原则13第三章柴油机中冷器的设计计算143.1柴油发动机中冷器选型143.1.1发动机基本参数及环境参数153.1.2中冷器型式选择153.2原始参数183.3几何结构尺寸确定和计算193.4传热系数计算203.5用对数平均温差法校核散热面积213.6用效率传热单元数(NTU)法校核增压温度213.7压力校核223.8中冷器外部结构确定223.8.1冷空气和增压空气封条223.8.2平板233

8、.8.3导流片233.8.4增压空气封头243.8.5增压空气封头接管243.8.6中冷器芯子装配图243.8.7中冷器连接25IV目录第四章CFD技术现状及应用264.1CFD技术介绍264.1.1CFD技术的发展现状264.1.2CFD技术的特点274.1.3CFD技术的分支274.2CFD技术的应用274.2.1CFD软件的结构274.2