基于Fluent软件的汽车散热器双侧三维数值模拟(2)

好东西呀。。。。。。

2007年3月

制第26卷第1期(总98期)　　　　　　　　　　　

　　冷　　　　　　　　　　　　　　　　　79

翅片有平板翅、波形翅和百叶窗形翅,其冷却管大

多采用扁圆形截面,以减小空气阻力,增加传热面积,也有采用扁平管的[1]。管片式散热器散热面积大,气流阻力小,结构刚度好,承压能力强,但制造工艺比较复杂,多用于使用工况较差的载重车辆。

管带式散热器是由波纹状散热带和冷却管相间排列经焊接而成的,与管片式散热器相比,管带式散热器在同样的条件下,散热面积可以增12%左右,另外,散热带上开有扰动气流的类似百叶窗的孔,提高散热能力。开百叶窗波状带的散热器传热效率同普通平片散热片相比可提高160%。由于这种形式的散热效果好,便于制造,质量轻,故被广泛采用,但其结构强度和刚度不如管片式,

多用于轿车及轻型车。

2　计算模拟过程

211　计算域的确定和参数设定

本问题中的计算域为汽车散热器双侧的流体的流动区域。

计算运用的控制方程为三维不可压缩流动的连续性方程及N-S动量及能量方程。++=0xyz

ρ(+u+v+w)=

txyzη(222)-+u+v+wt5x25y25z2

)

　　ρ(+u+v+txyzη22-+5x22)

u+w

txyzη(222)u+v+wz5x25y25z2212　gambit建模过程　　

+Fx=+Fy=+Fz

Gambit是fluent的前处理模块,用来建立三维

模型和网格划分以及设定边界条件。此次我们模拟的是铝制的管片式散热器。具体形状如图2所示,模型分为上、中、下三部分,上面的是空气侧,中间是铝制散热器,下面的是水侧。

管带式　　　　　　　　　　管片式图1　管带式散热器和管片式散热器示意图[2]

　　随着汽车的发动机的转速和功率越来越高,其热负荷也变得越来越大,

因而对汽车散热器的要求也相应地提高,不但要求散热器要有好的散热能

力,而且在材料,结构和重量方面也提出了新的要求,目前汽车散热器正在向轻型,高效,经济方面发展。散热器的传热特性、流阻特性和材料消耗量等都是结构设计的主要指标。由于散热器的结构比较复杂,影响的因素比较多,许多计算项目是相互关联的,采取传统的设计方法比较费时,而且往往会忽视上述指标,其传热及阻力特性也需要由试验测定。这在一定程度上延长了设计周期

,对新产品的开发是不利的。因此,对汽车发动机散热器特性进行仿真研究是必要的。

图2　散热器的物理建模

　　本次模拟分别对壁厚为015mm和1mm两种散

热器进行分析比较。由于两个模型的形状和大小都一样,不同的只是散热器的壁厚,所以这里的图是壁厚为015mm的散热器的示意图。