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《工程热力学在汽车工程中的应用与发展趋势》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、论述工程热力学与传热学在车辆工程中的应用及发展趋势摘要随着热力学与汽车工业的蓬勃发展，人们对汽车中的热能应用要求越来越高，热力学在汽车工艺中的作用越来越重要。本文主要从论述了目前热力学在汽车发动机的热力回收、冷却系统中的热力应用、散热器改进及制冷器中的改进这几个方面应用和未来的发展趋势。结果我们发现，热力学对于汽车节能，提高效率有着重要的意义。为此，热力学将会成为汽车工业发展不可或缺的一部分。关键字：热力学汽车工业发展趋势应用节能AbstractWiththerapiddevelopmentofthermodynamicsandtheautomotiveindustry,peopleinc
2、arshavebecomeincreasinglydemandingtheapplicationofheat,thermodynamicsroleinautomotivetechnologyisbecomingincreasinglyimportant.Mainlydiscussesthethermodynamicapplicationsandfuturetrendsintheautomotiveengineheatrecovery,thermalcoolingsystemapplications,improvedradiatorandcoolerinthepresentarticleto
3、improvetheseaspects.Theresultswefoundthatthethermodynamicenergysavingforthecar,toimprovetheefficiencyofgreatsignificance.Forthisreason,thedevelopmentofthermodynamicswillbecomeanintegralpartoftheautomotiveindustry.Keyword:ThermodynamicsAutoindustryDevelopmentTrendApplicationEnergySaving4引言热能的传递与应用一
4、直是汽车工业中的一个非常重要的话题。随着汽车工业与热力学的蓬勃发展，以及人们对友好环境型汽车的期望，如今汽车工艺中热能的应用程度尚不能满足人们的要求。为了能够更加充分，有效地利用好汽车中的热能，现在不少汽车企业越来越将热力应用当成汽车发展中的重要环节。由此可见，热力学将会在汽车工业中扮演越来越重要的角色，二者的结合与应用将会成为车辆工程未来的一大发展趋势。1.发动机排气热能回收装置内燃机将燃料内能转变为汽车有用机械能的过程,实际上是将燃料化学能通过燃烧转化成热能,热能再通过曲柄连杆机构转化成机械能。在能量的转化过程中,大量的能量被浪费掉。其中,燃烧后产物排气也带走了30%~35%的热量和动
5、能,可见对排气能量进行回收具有非常重要的意义。在汽车正常行驶时,发动机排气热能回收装置能很好的向车厢供暖;而在怠速的时候由于排气温度和流量较低,这时水吸收热量少,考虑到怠速工况一般时间较短,所以不会对供暖影响很大;加速和减速工况是过渡阶段,由于持续时间短,对供暖影响也不大。但是要注意,在加速过程中,避免出口温度过高,以免汽化严重而影响供暖。热能回收装置能较好的回收排气热能,有很好的应用前景。发动机排气能量回收对于汽车节能有非常重要的意义,而且已经得到相关专业人士的广泛关注,但仍有大量工作需要深入开展。[1]2.热力学在发动机冷却系统的应用流固耦合传热数值方法可以有效解决发动机稳态工况下冷却
6、水与固体零件之间的耦合流动与传热问题,与发动机温度场测量结果误差较小。流固耦合传热数值仿真将原来单独计算单个零部件温度场时的外边界条件变成内边界条件,流固耦合界面的流动与传热由软件自动施加边界条件并进行计算。这种处理方法既简化了边界条件,又使得仿真更符合发动机的实际工作状态,从而提高了仿真的合理性和精度。用数值仿真方法可以得到比试验测量更丰富的信息。虽然在流固耦合模型应用于数值仿真的初始阶段需要试验的验证,但是数值仿真依靠其数据丰富、不受环境条件限制、周期短、成本低的优势,必将成为发动机流动与传热研究的发展趋势。[2]3.热力学在汽车散热器中的应用汽车散热器是汽车冷却系统中不可缺少的一个组
7、成部分，其性能好坏对发动机的动力性、经济性和可靠性有很大的影响。带有百叶窗的散热器具有切断散热带上气体边界层的发展、减薄边界层厚度、提高散热器性能的作用。对其内部的流动结构、传热与阻力特性进行了系统的研究。目前国内散热器产品中，开百叶窗的散热带及管带式散热器产品所占比重明显上升，产品结构向紧凑、高效、低耗、轻量化方向发展。但国内一些汽车散热器生产厂家在散热器设计和应用过程中，对其传热与流动性能的计算方面的工作还比较欠缺，
