某插电式混合动力轿车热管理仿真分析与优化设计.pdf

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1、汽车技术·AutomobileTechnology某插电式混合动力轿车热管理仿真分析与优化设计裴建权陈群张志强（中国第一汽车股份有限公司技术中心，长春130000）【摘要】利用Star-CCM+软件和Flowmaster软件，建立了某款插电式混合动力轿车（PHEV）热管理仿真模型，对该车发动机舱进行了CFD分析和冷却系统一维模拟分析。根据仿真结果，针对机舱前端进气泄漏严重、热反流、低温冷却系统冷却水温较高、低温电子部件冷却不足等问题，提出优化冷却模块布置及改善机舱进气密封性等优化措施，该优化方案满足了冷却设计要求。主题词：PHEV热管理模拟分析中图分类号：U462.2文献标识

2、码：A文章编号：1000-3703（2017）10-0040-04ThermalManagementSimulationAnalysisandOptimizationDesignofAPHEVPeiJianquan,ChenQun,ZhangZhiqiang（ChinaFAWGroupCorporationLimitedR&DCenter）【Abstract】ThermalmanagementsimulationanalysismodelofaPlug-inHybridElectricVehicle（PHEV）basedonStar-CCM+andFlowmasterwase

3、stablished,enginecompartmentairflowCFDanalysiswasconductedandonedimensionalsimulationandanalysisofcoolingsystemwerecarriedout.Suchastheintakeairleaksseriouslyatthefrontendofthecabin,thermalreflux,low-temperaturecoolingsystemcoolingwatertemperatureishigh,andinsufficientcoolingoflow-temperatu

4、reelectroniccomponents.Tosolveproblems,measuressuchasoptimizingcoolingmodulelayout,improvingairintaketightnessofenginecompartmentwereputforwardbasedonsimulationresults.Thisoptimizationsatisfiesthecoolingrequirementsofthedesign.Keywords:PHEV,Thermalmanagement,Simulationanalysis1前言2仿真模型建立插电式混

5、合动力汽车（PHEV）因具有良好的节能2.1数学模型减排效果而越来越受到各大汽车厂商的高度重视。与2.1.1发动机舱流场计算数学模型传统车相比，混合动力汽车由于增加了电动部件，其冷利用Star-CCM+软件建立发动机舱内气体流动仿却系统更为复杂，这就对自身热管理提出了更高要求。真模型，通过求解连续性方程、动量方程及能量方程获事实上，随着近年来计算机技术的飞速发展，利用仿真得机舱内部气体流动及温升情况，湍流流动使用标准方法进行热管理系统开发已成为混合动力汽车设计中K-Epslion模型。由于发动机舱内气体流速远低于1/3[1，2]的一项重要手段。音速,也就是空气流速低于408k

6、m/h，空气按照不可压[3]本文应用Star-CCM+软件和Flowmaster软件，针对缩气体来处理。某款新开发的插电式混合动力轿车建立了热管理仿真2.1.2冷却系统计算数学模型模型，对该车发动机舱和冷却系统进行仿真分析，并针利用Flowmaster软件建立冷却系统仿真模型，一维[4]对发动机舱布置和冷却系统设计存在的问题提出了优分析中主要的换热模型为：化措施，优化方案满足了冷却设计需求，为整车热管理Q1=m1c1(T1in-T1out)（1）开发提供了技术支持。Q2=m2c2(T2in-T2out)（2）-40-汽车技术裴建权，等：某插电式混合动力轿车热管理仿真分析与优化

7、设计式中，Q为换热器的交换热量；c为比热容；m为质量流流场分析得出。量；Tin为换热器入口流体温度；Tout为换热器出口流体温度；1代表换热器内部流体；2代表空气侧流体。中冷器2.2仿真几何模型散热器增压器电机2.2.1发动机舱数值仿真模型该款混合动力轿车发动机舱计算域三维模型如图1所示。将整车放置于虚拟的环境风洞中，车头前端空间取车长的3倍，车尾后端空间取车长的6倍，车顶上部空IPU电子泵间取车高的5倍，车体侧面空间取车宽的5倍。（a）低温冷却回路系统模型速度入口DCT电子泵压力出口散热器发动机图1发