基于ANSYS-CFX软件的真空容器翅片热管散热器数值分析

本文通过建立翅片热管散热器三维模型,确定分析边界条件,运用ANSYS-CFX软件分析了翅片热管散热器翅片空气侧的传热性能,对不同参数下的翅片结构的换热过程进行了数值模拟,分析了不同迎面风速、翅片间距、翅片厚度下对翅片热管散热器散热的影响,通过比较,得出了较为合适的翅片结构参数。     

管带式散热器传热性能数值模拟与风洞实验研究

针对当前汽车散热器传热性能不佳的情况,建立以B型水管和百叶窗翅片为主要结构的管带式散热器,采用CFD数值模拟与风洞实验相结合的方法,对不同空气入口流速下,从空气侧压降和换热系数两个指标评价其传热性能。结果表明:空气入口流速增大时,空气侧表面换热增大,散热器的换热能力增大,但空气流动阻力也随之增大,压降增大。风洞实验结果验证了CFD数值模拟仿真的正确性。     

DMLS微换热器粗糙度对Al2O3/R141b流动沸腾传热影响

为了探究DMLS(直接金属激光烧结)微型换热器换热通道表面粗糙度对纳米流体制冷剂流动沸腾传热的影响,运用化学抛光技术改变不同DMLS微型换热器换热管道表面的粗糙度,制备0.01%低浓度Al2O3/R141b纳米流体制冷剂为实验工质,在不同的热流密度9.4~29.4 k W/m2、质量流率184.3~432.2 kg/(m2·s)下,研究不同DMLS换热管道表面下的粗糙度对Al2O3/R141b流动沸腾传热特性。研究结果表明:粗糙度对纳米流体制冷剂在DMLS微型换热器内流动沸腾传热有显著影响,纳米流体制冷剂的换热性能随粗糙度的减小而减弱,粗糙度减小80.4%,换热性能减弱22.5%;相同的工况下,相比于表面粗糙度为8.7μm DMLS微型换热器换热管道,纳米流体制冷剂在粗糙度为5.8、3.2、1.7μm DMLS微型换热器换热管道中的平均换热系数分别减小7.1%、14.1%、22.5%;DMLS微型换热器换热通道表面粗糙度越大,表面凹凸程度越大,单位长度换热通道内,纳米流体制冷剂与通道表面有更多的接触面积,促使单位面积上有更多的纳米制冷剂核气化核心密度,同时核化起点提前、壁面过热程度越低,有利于强化传热效果;实验结果与修正后的LAZAREK传热模型结果相对偏差为9.88%,验证了数学模型的有效性及实验结果的可靠性。     

管带式车用散热器散热特性的试验研究

应用正交试验优化技术对管带式车用散热器的散热特性进行了试验研究,并对试验结果进行了回归分析,得到了描述散热器散热量、风阻及水阻与散热器冷却水入口温度、水流量及冷却风速之间关系的回归方程。     

大气压力对发动机本体传热量的影响研究

以某型车用发动机为研究对象,基于发动机仿真软件Gt-Suite建立了发动机工作过程及其冷却系统全耦合数值仿真模型,利用台架热平衡试验对该型发动机在外特性工况点下的功率、燃油消耗率和本体传热量进行了验证,结果表明该仿真模型具有良好的计算精度.通过改变模型环境边界条件,计算并分析了大气压力变化对该型发动机在最大扭矩工况和额定工况下本体传热量的影响.该研究可为提高车用发动机高原环境适应性及其技术改进研究提供理论依据.     

基于CFD分析两种散热器数值仿真

建立了外形尺寸相同的管片式散热器和管带式散热器空气侧通道的稳态紊流数学模型.对两种不同类型散热器的阻力特性和表面传热特性进行CFD(计算流体力学)模拟,模拟结果与试验结果符合较好.对数值仿真结果进行分析对比,结果表明同尺寸下管带式散热器的空气侧阻力略大于管片式散热器,但其散热性能与原件相比得到了很大的提升.     

管带式汽车散热器匹配特性仿真

以汽车冷却系统中的管带式散热器为研究对象,建立了管带式散热器的传热和流动阻力的数学模型,运用温度效率-传热单元数法对散热器的温度效率、传热以及阻力进行校核,并编制了相应的计算程序,对散热器在不同工况的匹配特性进行仿真计算,将仿真结果与实验数据进行比较分析,仿真结果与实验值基本吻合。     

高原环境车用柴油机与辅助系统耦合仿真

采用喷雾模拟试验与优化算法对柴油机缸内准维模型进行高原试验修正和校正,运用直接耦合方法,建立具有变海拔适应性的某重型车辆动力装置(柴油机及辅助系统)工作过程全耦合数值仿真模型:根据准稳态流动的统一化阻力和传热方程,建立车辆进气系统阻力模型;基于一维非稳态可压缩流体动力学理论和传热理论,建立喷油系统工作模型;考虑润滑油对传热量的影响,建立柴油机冷却系统模型;各辅助系统模型与柴油机工作过程实现耦合计算,即计算中柴油机与辅助系统的边界条件双向实时传递.试验验证了耦合仿真的准确性.结果表明:海拔高度4 500 m,外特性工况,功率最大下降45％,燃油消耗率最大增加71％;高原缸内热流分布中需要冷却液带走的热量比平原增加48.6％;活塞-缸套-缸盖温度场整体升高,最高温度增加85 ～91 K.海拔高度3 700 m,水泵扬程最大下降3.9m;单独增加水泵流量,散热器进出口水温整体升高.     

考虑沸腾换热的柴油机缸盖流固耦合传热分析

以CFD软件Fluent和FEA软件ABAQUS为仿真计算平台,建立了柴油机气缸盖与冷却水腔所组成的流固耦合传热模型,进行了流体与固体之间的传热仿真模拟。为反映沸腾换热的影响,基于单相流沸腾换热模型编写相关子程序,并嵌入到Fluent软件中。结果表明:与不考虑沸腾传热的单相流对流传热计算结果相比,沸腾换热可有效强化缸盖冷却水套内的传热,降低缸盖的高热负荷。     

中冷器位置对柴油发电机冷却组性能的影响

柴油发电机组冷却组的中冷器与水散热器相比相对较小，其上端多与水散热器上端平齐，这种布置方式通常不能充分发挥冷却组的冷却能力。将中冷器布置位置下移，使其下端与水散热器平齐，风洞试验研究表明，在风速1．61～4．66m／s范围内，水散热器传热性能可提高0%～5．7％，冷却组风阻下降0%～5．5％，风速3．4m／s时传热性能提高程度最大。风速越大，压降下降幅度越大。     

柴油机活塞-缸套-冷却水系统固流耦合传热研究

发动机活塞缸套冷却水组成的固流耦合传热系统涉及固体部件传热有限元(FEA)和计算流体力学(CFD)问题。活塞和缸套被燃气加热同时彼此之间发生固体部件传热,缸套又与冷却水进行对流换热。确定上述固体、流体耦合传热系统的内部边界条件成为发动机传热研究的难点。采用耦合分析方法将相互作用的固体部件和流体部分作为一个整体进行研究,计算时可只定义系统外部边界条件。在进行有限元固流耦合传热计算方法研究基础上,对135型发动机中活塞缸套冷却水系统进行数值仿真,试验证明计算具有较高的精度。     

几何参数化计算的柴油机冷却风道键合图模

为确定柴油机散热系统的空气流量及空气流速分布规律,以研究散热性能和风扇风道几何参数之间的关系,建立了风扇风道几何尺寸参数化计算的冷却风道键合图模型。通过分析风扇的尺寸和空气动力性能,应用键合图方法分析风扇风道的功率损失,建立了系统模型,系统模型参数均为元件几何参数及空气特性参数,提出了散热器出风口风速分布预测方程,实现了以风扇转速为输入的散热器风道的流量计算及出风口风速分布预测。样机的现场风速测量实验表明,风速分布预测的误差均值为0.87%,误差方差为0.0052,风扇风道流量模型可作为冷却系统空气流量的估算方法。     

汽车散热器快速设计系统研制与开发

从理论分析角度对管带式车用散热器的传热进行了较详细的理论分析,从散热器的结构尺寸到散热面积、当量直径,从定性温度到物性参数,从各准则数到散热系数,再到散热量的计算,最后对散热量进行校核计算。     

几何参数化计算的柴油机冷却风道键合图模型

为确定柴油机散热系统的空气流量及空气流速分布规律,以研究散热性能和风扇风道几何参数之间的关系,建立了风扇风道几何尺寸参数化计算的冷却风道键合图模型.通过分析风扇的尺寸和空气动力性能,应用键合图方法分析风扇风道的功率损失,建立了系统模型,系统模型参数均为元件几何参数及空气特性参数,提出了散热器出风口风速分布预测方程,实现了以风扇转速为输入的散热器风道的流量计算及出风口风速分布预测.样机的现场风速测量实验表明.风速分布预测的误差均值为0.87%,误差方差为0.005 2,风扇风道流量模型可作为冷却系统空气流量的估算方法.     

固体热载体与生物质颗粒之间的传热研究

为研究生物质颗粒与陶瓷球固体热载体之间的传热规律,利用自制散体颗粒换热实验台对陶瓷球热载体与气体之间的对流传热特性以及生物质与陶瓷球颗粒之间的传热特性进行了实验研究。采用解析法和RMC关联式法分析出单陶瓷球颗粒与空气的对流换热系数分别为291.3W/(m2?℃)和200.3W/(m2?℃),确定的陶瓷球热载体与生物质颗粒群传热的准则方程分别为Nuc=176+0.079Rec和Nub=22.97+0.2251Reb,为固体热载体加热生物质热解规律的研究提供了理论基础。     

采后果实表面对流换热系数测定

以苹果、黄瓜为实验对象,通过对采后果实热空气处理中表面对流换热系数的实验测定,得到换热实验关联式.结果表明:在相同的热空气温度下,果实表面对流换热系数随空气流速的增大而增大;随果实径向尺寸的增大而减小;采后果实作为生物体,由于自身的蒸腾作用,传热过程中出现了流体的相变,进而导致换热效果显著增强.     

基于焓差法的双工况人工气候室的设计

基于焓差法的双工况人工气候室主要由环境室、空气处理系统、风量测量系统以及计算机测控系统组成,该实验平台能对风量、温度、湿度等热工性能参数做到高精度测定（风量±2%,温度±0.5℃,湿度±0.5%,压力±1 Pa）,在该实验平台研究了环境温度以及迎面风速对热管换热器换热性能的影响。实验结果表明,该实验平台可以承担对换热器的检测任务,达到了设计目的。     

基于CFD的车用锂离子电池组散热特性仿真研究

研究了车用锂离子动力电池组风冷散热流场的计算流体动力学仿真计算方法 ,并以某气电混合动力电动客车为对象,建立了其电池系统的几何模型、电池热效应模型、传热数学模型,进而对该系统进行了CFD仿真计算,得到了散热系统的空气流场、温度场以及电池的温度分布。探讨了系统的散热特性,并分析了影响散热系统内电池散热的主要因素,为车用动力电池热管理系统的结构设计及改进提供技术支持。     

散热器传热性能场协同仿真分析

管带式散热器外表面的空气流动与换热状况关系到发动机的动力性及燃油经济性。笔者根据场协同理论,采用数值模拟的方法对流经散热器翅片周围空气的速度场和温度场进行模拟计算,探讨了翅片的结构参数对流场的场协同角的影响。该方法从场协同角的角度为散热器翅片的结构优化设计提供了参考。     

空气喷嘴流场数值仿真及特性研究

为了研究空气喷嘴参数对雾化流场的影响,运用Solid Works软件根据已有空气喷嘴的结构建立雾化流体域模型。通过计算流体动力学(CFD)仿真软件Fluent,采用标准的k-ε湍流模型,运用Ansys Icem软件划分非结构性四面体网格的方法,对空气喷嘴雾化流场进行仿真分析,比较在不同中心雾化孔直径与不同扇面孔进气压力下的雾化流场云图,得到不同空气喷嘴参数与雾化流场变化的一般规律,为今后空气喷嘴的结构改进研究提供一定的参考。