典型換熱單元流動(dòng)與傳熱問(wèn)題的數(shù)值仿真研究.pdf

1、換熱器是汽車?yán)鋮s系統(tǒng)中必不可少的一部分，其性能的好壞直接影響著發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率、可靠穩(wěn)定以及各零件的使用壽命。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,換熱器正朝著緊湊、高效、輕量化方面發(fā)展，如何在有限的體積下達(dá)到最佳的換熱效力，一直是人們追求的目標(biāo)。影響換熱器優(yōu)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是其芯部翅片的設(shè)計(jì)。以往國(guó)內(nèi)外對(duì)換熱器翅片的研究多以實(shí)驗(yàn)為主，并通過(guò)大量的對(duì)比分析計(jì)算得出各種翅片的性能參數(shù)?，F(xiàn)階段，計(jì)算流體力學(xué)的應(yīng)用日益廣泛和深入，特別是對(duì)各種實(shí)際問(wèn)題的模擬計(jì)算

2、，利用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬軟件將會(huì)更簡(jiǎn)便、更快速、更直觀地得到計(jì)算結(jié)果，使得CFD軟件成為工程設(shè)計(jì)和研究的重要工具之一。 本文以三類典型換熱器表面結(jié)構(gòu)單元為對(duì)象，通過(guò)數(shù)值仿真的方法，對(duì)其流動(dòng)、換熱過(guò)程進(jìn)行了分析計(jì)算。主要內(nèi)容如下： 1、建立對(duì)典型換熱器換熱單元流動(dòng)傳熱模型進(jìn)行數(shù)值仿真計(jì)算的理論基礎(chǔ)，包括單元流域傳熱模型、湍流模型、控制方程。 2、確定計(jì)算中三維建模、網(wǎng)格劃分、邊界條件設(shè)定以及求解策略。 3、對(duì)管

3、束式換熱器換熱單元內(nèi)流動(dòng)與換熱過(guò)程進(jìn)行數(shù)值仿真，討論單元流域溫度場(chǎng)、壓力場(chǎng)分布。得到管壁表面平均換熱系數(shù)及壓力的分布，并與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了校驗(yàn)分析。 4、對(duì)管翅式換熱器換熱單元內(nèi)流動(dòng)與換熱過(guò)程進(jìn)行數(shù)值仿真，得到單元流域溫度、壓力分布，以及翅片j、f因子隨Re數(shù)的變化曲線，并將仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較，驗(yàn)證仿真方法的可行性。 5、對(duì)板翅式換熱器換熱單元內(nèi)流動(dòng)與換熱過(guò)程進(jìn)行數(shù)值仿真，得到單元流域以及翅片的各種數(shù)據(jù)信息，并對(duì)以上三