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车载紧凑式换热器高效轻质的性能优化研究
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作者 杨佳琪 曹元福 +1 位作者 姜涛 李明佳 《西安交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期138-145,共8页
针对当前车载锯齿型板翅式换热器在某新型车辆有限空间内传热与流动阻力性能不足、整机质量大的问题,提出了一种车载锯齿型板翅式换热器的优化方案。首先,对4种具有不同翅片参数的空气-水车载锯齿型板翅式换热器进行了实验测试,探究了... 针对当前车载锯齿型板翅式换热器在某新型车辆有限空间内传热与流动阻力性能不足、整机质量大的问题,提出了一种车载锯齿型板翅式换热器的优化方案。首先,对4种具有不同翅片参数的空气-水车载锯齿型板翅式换热器进行了实验测试,探究了已有换热器的传热与流动特性;然后,基于实验数据构建了锯齿型翅片通道的三维数值计算模型,获得了适用结构参数范围更加宽泛且拟合精度良好的换热器流动换热关联式,同时基于换热器几何结构获得了整机质量计算模型;最后,结合非支配排序遗传算法(NSGAⅡ)以及传热与流动阻力综合性能评价图,开展了车载锯齿型板翅式换热器关键翅片结构参数的多目标优化研究,给出了综合性能优异的换热器结构参数。结果表明:优化后锯齿型板翅式换热器的阻力系数降低了14.3%,综合性能评价因子增加了10.7%,整机质量减少了18.2%,实现了换热器高效轻质的优化目标。所提车载锯齿型板翅式换热器优化方案,对提升其综合性能与降低制造成本具有参考价值。 展开更多
关键词 车载紧凑式换热器 锯齿型翅片 综合性能评价图 遗传算法 综合性能优化
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活塞开式内冷油腔振荡流动传热特性研究 被引量:23
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作者 曹元福 张卫正 +2 位作者 杨振宇 原彦鹏 朱海荣 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期546-551,共6页
采用商用软件FLUENT的动网格技术和多相流模型对某活塞开式内冷油腔中的振荡流动特性与传热特性进行了模拟研究,揭示了机油通过率、充油率和换热系数随转速、冷却机油流量的变化规律.结果表明:机油通过率在60%~80%左右;机油填充率... 采用商用软件FLUENT的动网格技术和多相流模型对某活塞开式内冷油腔中的振荡流动特性与传热特性进行了模拟研究,揭示了机油通过率、充油率和换热系数随转速、冷却机油流量的变化规律.结果表明:机油通过率在60%~80%左右;机油填充率与转速和机油流量密切相关;内冷油腔平均换热系数随转速的提高而迅速增大;油腔中机油填充率过多或过少都会导致换热性能的下降.选取50%的机油填充率,可在保证活塞振荡传热效果的前提下,降低了冷却喷嘴的机油流量. 展开更多
关键词 活塞 内冷油腔 振荡传热 VOF模型
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排气歧管热负荷仿真与试验研究 被引量:9
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作者 曹元福 杨振宇 +3 位作者 柯妍 赵飞 张卫正 杨怀刚 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期418-422,共5页
为某发动机排气歧管建立流固耦合模型,以进行热负荷仿真分析,模型中考虑了辐射换热和材料的非线性;同时在台架上对排气歧管进行了温度场和应变测量。仿真与测试结果表明,排气歧管汇合处的温度最高,部分区域发生了塑性变形,塑性应变最大... 为某发动机排气歧管建立流固耦合模型,以进行热负荷仿真分析,模型中考虑了辐射换热和材料的非线性;同时在台架上对排气歧管进行了温度场和应变测量。仿真与测试结果表明,排气歧管汇合处的温度最高,部分区域发生了塑性变形,塑性应变最大位置与发生断裂破环的危险区域相吻合。 展开更多
关键词 排气歧管 辐射换热 热负荷 仿真 试验
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装甲车辆动力传动总成热平衡台架试验研究 被引量:4
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作者 曹元福 邵春鸣 +5 位作者 刘建峰 赵春伟 石军 周丽 李欣 李荣鹏 《车辆与动力技术》 2017年第3期54-58,共5页
以某装甲车辆为例,进行了动力传动总成热平衡台架试验,结果表明:相同挡位时,随着发动机转速的提高,发动机出水温度随之降低;变速器3挡时,液力变矩器为液力工况,动力传动总成生热量较大,发动机出水温度和排气百叶窗出气温度明显高于4挡、... 以某装甲车辆为例,进行了动力传动总成热平衡台架试验,结果表明:相同挡位时,随着发动机转速的提高,发动机出水温度随之降低;变速器3挡时,液力变矩器为液力工况,动力传动总成生热量较大,发动机出水温度和排气百叶窗出气温度明显高于4挡、5挡.台架试验与整车道路试验相比,前者试验条件、试验工况更加严苛,但是两者数据的一致性证明台架试验方案合理可行. 展开更多
关键词 装甲车辆 动力传动总成 热平衡 台架试验
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基于一三维耦合的装甲车辆冷却系统高原环境适应性研究 被引量:4
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作者 曹元福 刘建峰 +4 位作者 石军 赵春伟 张佳卉 周丽 刘洋 《车辆与动力技术》 2015年第3期15-19,共5页
建立了车辆冷却系统CFD模型和一维性能仿真模型,采用一三维顺序耦合计算的方法,研究了高原环境对车辆冷却系统性能的影响.结果表明,随海拔的升高,流经冷却系统的空气质量流量下降相当明显,且4 500 m海拔下的冷却系统空气质量流量仅为海... 建立了车辆冷却系统CFD模型和一维性能仿真模型,采用一三维顺序耦合计算的方法,研究了高原环境对车辆冷却系统性能的影响.结果表明,随海拔的升高,流经冷却系统的空气质量流量下降相当明显,且4 500 m海拔下的冷却系统空气质量流量仅为海拔0 m下的65%.海拔在3 000 m以下时,冷却系统散热量下降不多;超过3 000 m后,系统散热量剧烈下降,4 500 m海拔下的散热量仅为平原下的82%左右.研究结果对于车辆冷却系统的高原适应性设计与改进具有指导意义. 展开更多
关键词 冷却系统 高原环境适应性 1D-3D耦合
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基于CFD的活塞振荡冷却的流动与传热仿真研究 被引量:39
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作者 张卫正 曹元福 +1 位作者 原彦鹏 杨振宇 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期74-78,共5页
由于柴油机热负荷不断提高,必须要对活塞进行有效冷却。应用计算流体动力学(CFD)方法对活塞的振荡冷却瞬态传热进行了仿真分析,得到了不同转速下冷却油腔的机油填充率以及壁面换热系数等随曲轴转角的变化规律。研究结果表明,随着发动机... 由于柴油机热负荷不断提高,必须要对活塞进行有效冷却。应用计算流体动力学(CFD)方法对活塞的振荡冷却瞬态传热进行了仿真分析,得到了不同转速下冷却油腔的机油填充率以及壁面换热系数等随曲轴转角的变化规律。研究结果表明,随着发动机转速的提高,冷却油腔内的机油填充率下降,但是壁面换热系数却有所提高;机油的振荡冲击对冷却油腔顶部和底部的强化换热明显高于侧壁。此结果可为活塞有限元分析提供热边界条件,在活塞概念设计阶段为活塞的优化设计提供依据。 展开更多
关键词 柴油机 活塞 振荡冷却 计算流体动力学(CFD)
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缸盖沸腾冷却气泡控制的研究
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作者 张体恩 张卫正 +1 位作者 曹元福 宋立业 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期556-560,572,共6页
基于沸腾气泡消失过程的可视化试验研究,提出了气泡消失假设,根据能量方程和变形分析建立了气泡消失数学模型并经试验验证。根据缸盖内流场特征和沸腾气泡特点提出气泡消失控制方法,以避免气泡对节温器等部件造成损害。根据核化理论提... 基于沸腾气泡消失过程的可视化试验研究,提出了气泡消失假设,根据能量方程和变形分析建立了气泡消失数学模型并经试验验证。根据缸盖内流场特征和沸腾气泡特点提出气泡消失控制方法,以避免气泡对节温器等部件造成损害。根据核化理论提出气泡聚合抑制方法,缸盖应避免铸造砂眼。 展开更多
关键词 缸盖 沸腾冷却 控制 气泡消失
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无人装甲车辆散热技术发展趋势
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作者 刘洋 张佳卉 +2 位作者 曹元福 石军 籍力 《车辆与动力技术》 2021年第3期61-64,33,共5页
坦克装甲车辆无人化、智能化的快速发展,带来了散热技术的变化与更新.电机、控制器、动力电池、电磁悬挂、综合电子信息系统等低温热源的散热需求,使散热系统工作循环原理、部件选型设计和试验验证等方面发生了突出变化,特别是电子风扇... 坦克装甲车辆无人化、智能化的快速发展,带来了散热技术的变化与更新.电机、控制器、动力电池、电磁悬挂、综合电子信息系统等低温热源的散热需求,使散热系统工作循环原理、部件选型设计和试验验证等方面发生了突出变化,特别是电子风扇、电子水泵、电子节温器、电子冷板等新型部件的技术已成为制约散热系统优良的关键,而智能化散热控制技术将成为无人车辆散热系统的基本特征. 展开更多
关键词 无人装甲车辆 低温热源 电子风扇 电子水泵 电子节温器 电子冷板 智能化散热控制技术
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舱体结构对辅机通风散热性能的影响
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作者 刘洋 张佳卉 +4 位作者 刘建峰 赵春伟 石军 周丽 曹元福 《车辆与动力技术》 2016年第3期44-47,共4页
辅机作为车辆的附属供电设备,其散热性能的好坏直接影响车辆用电设备能否正常工作.为了提高某车辆辅机的散热性能,提出了给辅机的舱体加装隔板的改进方案,并采用CFD方法对该辅机舱内部通风性能进行了仿真分析.然后对原始方案、改进方案... 辅机作为车辆的附属供电设备,其散热性能的好坏直接影响车辆用电设备能否正常工作.为了提高某车辆辅机的散热性能,提出了给辅机的舱体加装隔板的改进方案,并采用CFD方法对该辅机舱内部通风性能进行了仿真分析.然后对原始方案、改进方案、加装排风扇的方案分别进行了台架加载试验.试验结果表明:给舱体加装隔板后,舱内气流组织趋于合理,进排气口处的风量增加了9%,加装隔板后的方案设计是可行的. 展开更多
关键词 辅机 舱体结构 气流组织 CFD
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企业内部控制与风险管理 被引量:3
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作者 曹元福 《经济研究参考》 北大核心 2010年第58期33-34,共2页
关键词 企业内部控制 风险管理 职责分工制度 经济活动 信息与沟通 经济单位 内控制度 经营管理
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