某增压车型冷却系统分析与验证.pdf

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1、10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.11.038某增压车型冷却系统分析与验证张应兵，王次安，王宏大，刘吉林（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽合肥230601）摘要：为了验证冷却系统仿真分析在整车冷却系统开发中的意义，根据某增压车型冷却系统布置原理建立冷却系统分析模型，基于水套CFD分析及冷却系统一维模型确定各转速工况下冷却系统各支路流量分配情况，然后将分析结果与整车冷却系统试验进行对比，验证分析的精度，确定冷却系统分析在产品开发中的意义。关键词：1D；冷却系统；水套；CFD；试验中图分类号：U467

2、.3文献标识码：A文章编号：1671-7988(2016)09-103-03AnalysisandTestofCoolingSystemforTurbochargedVehicleZhangYingbing,WangCian,WangHongda,LiuJilin(AnhuiJianghuaiAutomobileCo.Ltd.,AnhuiHefei230601)Abstract:Inordertoverifytheimportanceofcoolingsystemsimulation,thecoolingsystemmod

3、elofturbochargedvehicleisbuiltbasingonarrangementprincipleofcoolingsystem.ThecoolantflowrateofdifferentbranchescanbegotbasedonCFDand1Dsimulationmodel.Thensimulationresultscanbecomparedwithtestdata.Andtheaccuracyofsimulationcanbeverifiedaccordingtotest.Keywords:1D;

4、Coolingsystem;Waterjacket;CFD;TestCLCNO.:U467.3DocumentCode:AArticleID:1671-7988(2016)11-103-03验流量数据更接近实际状态，根据仿真结果与试验数据对比前言判断仿真精度，验证冷却系统仿真分析在整车冷却系统开发中的意义。发动机冷却系统的任务是使发动机得到适度的冷却，从[1]而保持在最适合的温度范围内工作，如果发动机冷却能力1、发动机水套CFD分析不足，会导致发动机工作条件恶化，进而引起发动机动力性、[2]经济性全面变差，近年来，高效、高

5、增压比的涡轮增压器[3]设计已成为增压技术主要的发展方向，但是增压技术的应用在提高发动机动力性的同时，对冷却系统也提出了更高的[4]要求，所以增压发动机冷却系统的设计也就尤为重要，这也就需要寻找一种高效、准确的冷却系统开发方法。本文利用三维和一维联合分析方法对某增压车型冷却系统进行建模分析，确定冷却系统流量分配情况。然后进行整图1冷却系统仿真分析流程车冷却系统试验，与发动机台架试验相比，整车冷却系统试整车冷却系统分析流程如图1所示，冷却系统1D建模作者简介：张应兵（1979-），男，工程师，就职于江淮汽车技术中主要边界包括

6、管路尺寸、水套流阻特性、各部件流阻特性和心发动机设计研究院，研究方向为发动机产品的设计开发。水泵性能，建立冷却系统1D分析模型计算确定系统流量分2016年第11期张应兵等：某增压车型冷却系统分析与验证104配和压力分布情况。冷却系统各主要部件流阻特性曲线如图5所示，该数据首先确定水套流阻特性，水套流阻数据一般通过水套根据零部件单体试验测试获得，水泵性能数据如图6所示，CFD分析获得，首先对该增压发动机水套的CAD模型进行该水泵性能MAP图根据试验测试机数据差值获得，通过前处理，并进行面网格的划分，然后将面网格以中间格式导M

7、AP图对水泵性能数据进行处理可以更准确的反应水泵真入流体分析软件中，进行流体网格的划分，为了保证计算收实性能。敛性及计算精度，需要对模型关键位置进行细化。然后进行根据冷却系统设计原理图和各边界条件进行冷却系统一分析设置，分析模型介质为乙二醇溶液，冷却液为不可压缩维分析模型的建模，分析模型如图7所示，图中对冷却系统[5]稳态湍流流动，采用复合壁函数来处理接触壁面，湍流模各主要部件进行标注。型采用稳定性较好的k-ε模型，k-ε模型可以通过以下两个方程来描述，即：（1）（2）图5各主要部件流阻特性对水套模型设置不同的流量进出口边

8、界，通过计算确定不同流量下水套各出口对应的流阻数据，图2为水套压强分布图，图中对水套进出口进行标注，从图中可以看出水套散热器出水口为整个水套压力最低位置，水套压力分布过渡均匀，压力分布正常。各流量边界下水套暖风支路和散热器支路流阻特性曲线如图3所示。图6发动机水泵特性图2水套压强分布云图图7整车冷却系统