汽车空调D310冷凝器性能仿真及优化
汽车空调是汽车的附属设备，冷凝器是汽车空调的重要部件之一，随着材料、热物理、工艺、流体力学等各个学科的发展，汽车空调冷凝器也得到了迅速发展，伴随着能源问题的日益短缺、环境问题的日益恶化、以及响应我国提出相关的低碳节能政策，设计出高效节能的汽车空调冷凝器对能源、环境问题具有重大意义，本文针对汽车空调D310冷凝器开展CFD研究。
首先论文以D310冷凝器翅片、扁管、流程分布作为主要研究对象，采用UG建模，ICEM划分网格，利用流体力学仿真软件FLUENT，结合相应的空调和流体知识进行模拟仿真计算，对其计算结果进行分析，在给定条件下获得不同风速下的风阻，跟实验数据比较其误差在10％左右。通过仿真研究其结构上的流动、换热特点，发现其性能还有提升空间。
然后论文对翅片、扁管、流程分布进行仿真优化，研究翅片、扁管、流程分布对冷凝器换热和流动性能的影响。增加翅片间距可以增大换热系数，同时降低风阻，翅片间距过大会造成换热面积减小，从而减小换热量。增大百叶窗角度可以略微增大换热量，同时风阻也有小幅度增长。增加翅片宽度会造成风阻、材料成本和安装空间的增加，一般情况下不采用增大翅片宽度的方法来增加换热量。增加扁管孔数可以增大换热量，随着孔数的增加，换热量的增长越来越不明显，流阻的增长却变大。合理的流程分布对流动均匀性、芯流阻、换热量都有积极影响。最终优化结果采用翅片间距1.4mm、翅片角度26°、翅片宽度16.00mm、扁管孔数为16个、流程分布为23-12-7-7。
最后论文对优化模型进行实验验证，实验结果表明优化后的模型较原模型换热量增加约6.24％，风阻降低约5.5Pa，同时芯流阻降低约12.9％，大大提高了冷凝器性能。
汽车空调;冷凝器;性能仿真;流程分布
武汉理工大学
硕士
动力机械及工程
侯献军
2013
中文
U463.851
57
2013-11-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）