基于CFD大功率汽车发动机散热器匹配性分析

朱镜瑾，介石磊

（黄河交通学院汽车工程学院，河南 焦作 454950）

1 引言

发动机的正常工作离不开附属的冷却系统、进排气系统、减振系统等的正常工作。对冷却系统进行设计是汽车动力系统设计的重要组成部分[1]。大功率发动机散热系统包括高温散热器和中冷散热器，散热器和冷却风扇等的选型设计和相互之间的匹配性直接影响散热效率和效果，因此，采用不同的设计分析方法对散热器匹配性进行分析具有重要应用价值。

学者们对散热器系统进行一定的研究：文献[2]基于冷却风洞试验平台，分析散热器与冷却风扇之间的最佳位置匹配；文献[3]采用一维热管理模型，分析散热器不同的结构形式对散热性能的影响；文献[4]采用三维建模分析冷却风扇结构参数对冷却系统性能的影响；文献[5]采用计算立体力学分析方法，对影响散热器性能的结构参数进行分析，获取影响规律用于优化设计。

针对大功率汽车发动机散热系统进行匹配性设计，根据大功率发动机的散热特点，对高温散热器、中冷散热器和冷却风扇进行选型设计并获得各部分的特性曲线，并对三者之间的匹配性进行分析，获取标定点的冷却空气流量和效率；采用组成单元影响系数，对系统的效率进行计算；基于外循环阻力最小原则，对发动机的整个冷却系统进行系统布置；采用CFD 分析和冷却试验台相结合的方法对系统进行性能验证。

2 散热器参数设计

2.1 冷却系统布置

大功率汽车发动机散热器包括高温散热器和中冷散热器，前者主要用于发动机缸套的散热，后者主要用于涡轮增压器等的散热[6]。……