基于Fluent软件的汽车散热器双侧三维数值模拟

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REFRIGERATION7　　　　　　　　　　　　8

　文章编号:ISSN1005-9180(2007)01-0078-05Ξ

No.1,2007,Mar.

　　　　　　　　　　　Vol.26(TotalNo.98)

基于Fluent软件的汽车散热器双侧三维数值模拟

潘伟东,巫江虹

(华南理工大学,广州510641)

[摘要]

本文在对汽车散热器的物理模型单元进行了合理的简化处理后,利用Fluent软件,采用SIMPLE

算法和标准k-e湍流模型,通过求解三维N-S方程和能量方程模拟了空气在散热器空气侧流动,水在散热器的水侧流动的双侧传热过程。计算出散热器的平均换热系数,并通过模拟两种尺寸和五种流速的情况展示出提高散热器的散热效率的几种常规做法。

[关键词]

汽车散热器,双侧传热,平均换热系数,Fluent,3D数值模拟仿真

TB65715　　　　　　　　　[文献标识码]

A

[中图分类号]

The3DNumericalValueofPANWeidong,(SouthChinaUniversity,510641)

Abstract:Afterrationalofphysicalmodel,byusingtheFluentsoftware,adopt2ingtheSIMPLE-m,solvingtheN-Sequationandenergyequation,thistextsimulatesthe2andflowontwosidesofautomobileradiator1Comparingseveraldifferentsizeandvelocityofsaveragesurfaceheattransfercoef1,conclusionsaredrawnonhowtoimprovethestructureofthepurposetoincreasetheaveragesurfaceheattransfercoef1oftheautomobileradiator

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Keywords:Automobileradiator,2sidesflow,Averagesurfaceheattransfercoef1,Fluent,3Dnumericalvaluesimu2lation

1　前言

　　汽车散热器是汽车发动机冷却剂与空气进行热交换的换热设备,汽车水冷发动机散热器由散热芯、进水室和出水室三部分组成。冷却液在散热器内流动,空气从散热器外高速流过,冷却液和空气通过散热器内部进行热量交换。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。如果散热器的散热能力太小,导致冷却液的工作温度过高,发动机零件会因过热而变形(甚至会使零件损坏),降低发动机机械强度和刚度、破坏润滑油膜,使发动机的性能下降。在汽油机中的因散热不良而

产生的高温可燃混合气常常会产生早燃或爆燃,导致不正常工作。如果冷却水的工作温度高于沸腾温度,甚至会使发动机出现“开锅”现象。如果散热器散热能力过高,首先将热量过多散发到大气中去就必然要损耗一部分本来可以利用的燃烧热能,影响汽车运行的经济性;其次机油在低温时粘度增高,零件运动的磨擦阻力增加,输出功率减少,影响汽车的动力性。因此,设计和使用优良的散热器是保障汽车发动机良好运行的必要条件。

汽车发动机散热器采用紧凑式散热芯子,以散热器的芯部结构形式分类可以分为管片式和管带式两大类(其具体形式参见图1)。管片式散热器芯部由许多细的冷却管和散热片构成,管片式散热器

Ξ收稿日期:2006-7-28;修回日期:2006-9-29　　　作者简介:潘伟东(1981-),男,硕士研究生,主要研究方向为空调系统节能和散热器强化传热。E-mail:panweidong3@