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脉动振动对汽车散热器传热与阻力性能的影响研究
| 论文题名： | 脉动振动对汽车散热器传热与阻力性能的影响研究 |
| 关键词： | 冷却系统;百叶窗散热器;数值模拟;阻力性能;汽车散热器 |
| 摘要： | 汽车百叶窗翅片散热器是汽车发动机水冷却系统的重要组成部分，其性能的好坏直接影响到发动机的工作效果。国内外学者主要利用实验和CFD仿真模拟技术对其做过大量的研究，并且对百叶窗翅片散热器的结构进行了优化，得出了令人满意的结果，但是在优化散热器结构上尚无法满足当今对提高散热器性能的要求。因此，本文采用CFD模拟仿真工具，将脉动加强换热技术和振动加强换热技术引入到汽车百叶窗翅片散热器的性能研究，以期为提高目前散热器的性能提供依据和参考。 首先，本文对不同形式的汽车散热器进行研究和对比分析，提出了目前对于提高散热器性能的主要方法和技术，并分析了其加强换热机理。并对CFD数值模拟的相关理论知识进行介绍，给出了常规数值模拟的操作流程和模型选择与建立。 然后，建立起汽车百叶窗散热器的物理模型，将其导入到模拟软件中进行前处理。根据入口计算的雷诺数判断流动状态为层流还是湍流，并且选用不同的模型进行求解。在研究散热器脉动加强换热时，利用UDF(用户自定义函数)功能对入口风速进行正弦脉动描述，模拟出不同工况下的压力场和速度场等物理参数；在研究散热器翅片振动加强换热时，利用Table File功能对其进行正弦振动描述，模拟出不同工况下的压力场和速度场等物理参数。根据模拟结果计算出阻力因子f和传热因子j，并利用无量纲综合评价因子对其性能进行评价。结果显示：（1）入口风速脉动和散热器翅片振动都能有效提高散热器的传热系数（2）入口风速脉动时，其评价因子随着频率和振幅的增大而先增大后减小，在脉动的稳态风速为6m/s时，其综合评价因子最大，性能最好；（3）散热器翅片振动时，其评价因子随着频率和振幅的增大先增大后减小，振动频率因素影响下，风速为6m/s时，性能最好；振动振幅因素影响下，风速为8m/s时，性能最好。 |
| 作者： | 潘先锋 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 曹伟武 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海工程技术大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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