基于STAR-CCM+的整车空调系统计算流体动力学模拟分析 被引量：13

1

作者 谭礼斌 袁越锦 +1 位作者 黄灿 余千英 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第27期11353-11358,共6页

为研究整车空调系统在不同工作模式下的流场分布情况,基于计算流体动力学方法,采用流体分析软件STAR-CCM+对空调系统除霜除雾及吹面模式下内部流场进行数值模拟,分析各风道出风量风量分配的合理性及前挡风玻璃速度分布的均匀性。结果表... 为研究整车空调系统在不同工作模式下的流场分布情况,基于计算流体动力学方法,采用流体分析软件STAR-CCM+对空调系统除霜除雾及吹面模式下内部流场进行数值模拟,分析各风道出风量风量分配的合理性及前挡风玻璃速度分布的均匀性。结果表明:空调系统内部气流流动较顺畅,在除霜除雾模式工作时前挡玻璃A区、左右两侧窗驾驶员视野区的速度分布不理想;吹面模式下中间风道两出风口的速度及风量分配不均匀,影响了气流均匀性。针对速度分布不均、风量分配不均匀的问题提出了相应的优化方案,优化后前档风玻璃表面速度明显改善,侧窗玻璃表面速度略有提升,除霜性能满足国标要求;优化后各吹面风道风量分配更加均匀,有利于乘员舱的舒适性。研究结果可为整车空调系统风道的设计及优化提供仿真数据支撑及理论参考。 展开更多

关键词 空调系统 流场分析 数值模拟 STAR-CCM+ 优化

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CFD技术在摩托车整车流场研究及优化中的应用 被引量：1

2

作者 谭礼斌 袁越锦 +1 位作者 余千英 黄灿 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第7期155-158,共4页

基于CFD仿真方法,采用STAR-CCM+软件对某摩托车整车进行外流场分析及发动机温度场分析,并针对流场分析结果进行分析及改进。通过仿真与实验的对比验证了数值模拟结果的可靠性。采用数值模拟实验对比分析了不同导风结构的通风板、连接板... 基于CFD仿真方法,采用STAR-CCM+软件对某摩托车整车进行外流场分析及发动机温度场分析,并针对流场分析结果进行分析及改进。通过仿真与实验的对比验证了数值模拟结果的可靠性。采用数值模拟实验对比分析了不同导风结构的通风板、连接板对整车流场分布及发动机温度的影响,得出通风板对冷却风有阻挡和导流作用,取掉通风板结构可减小风阻,更多的风吹向缸头,有利于整车的散热;若不去掉通风板,在原始通风板结构上采用横格栅并将导流方向朝向缸头为最佳方案。该研究可为设计人员提供仿真数据作为整车散热优化方案选择及整车开发的理论参考。 展开更多

关键词 摩托车 流场分析 温度场 散热优化 通风板

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摩托车散热器护罩结构对其进风量的影响分析 被引量：1

3

作者 谭礼斌 袁越锦 +2 位作者 王栋 唐琳 邹汪轩 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2024年第7期255-263,共9页

为保护散热器不被泥土污染,需在散热器进风端添加散热器护罩。散热器护罩添加后对散热器进风量有明显的影响。为获取较优的散热器护罩结构设计,采用CFD分析方法搭建摩托车整车外流场计算域模型,结合不同散热器护罩结构方案,分析散热器... 为保护散热器不被泥土污染,需在散热器进风端添加散热器护罩。散热器护罩添加后对散热器进风量有明显的影响。为获取较优的散热器护罩结构设计,采用CFD分析方法搭建摩托车整车外流场计算域模型,结合不同散热器护罩结构方案,分析散热器护罩结构对其进风量的影响,选取合适的散热器护罩方案开展整车实验验证。结果表明:散热器护罩上导流板角度130°且散热器护罩与芯体间的间隙为1 mm时,散热器进风量为281.7 g/s,与无护罩状态的进风量相当。护罩与芯体间存在间隙可提升散热器进风量,建议间隙控制在1~2.5 mm;散热器护罩网孔倾斜和导流板开孔不利于风量提升。经对比测试,怠速工况、最高车速工况及最大扭矩工况下,散热器添加护罩后的发动机出水温度与无护罩状态的发动机出水温度基本一致。适当减小风扇罩挡风面积可进一步提升散热器进风量,散热器添加护罩后,人体大腿两侧不会出现明显热风。研究结果可为摩托车散热器护罩结构设计及优化提供理论参考。 展开更多

关键词 摩托车 散热器 护罩 发动机出水温度 进风量

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摩托车铝合金车轮轻量化研究

4

作者 周玉军 邓煜坤 +1 位作者 刘进伟 贾志超 《机械设计》 CSCD 北大核心 2024年第3期147-151,共5页

摩托车车轮的自身质量会影响操控性能和成本。为了合理设计车轮结构及尺寸,文中采用拓扑优化的方式,合理地选择优化目标、设计约束及相关的制造约束,在保证车轮具有较大刚度和强度的同时,获得材料的最佳分布,从而保证结构有合理的载荷... 摩托车车轮的自身质量会影响操控性能和成本。为了合理设计车轮结构及尺寸,文中采用拓扑优化的方式,合理地选择优化目标、设计约束及相关的制造约束,在保证车轮具有较大刚度和强度的同时,获得材料的最佳分布,从而保证结构有合理的载荷传递路径。基于拓扑优化结果,对车轮的相关尺寸进行参数化,建立参数化模型,最后在参数化优化软件中搭建车轮的优化流程,实现车轮的自动优化。结果表明:参数化优化后的车轮质量减小了13.3%,采用拓扑优化和参数化优化技术能有效提高车轮减重的效率和准确性。 展开更多

关键词 摩托车 铝合金车轮 拓扑优化 参数化优化

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某摩托车流场数值模拟及结构优化 被引量：8

5

作者 赖晨光 唐琳 +1 位作者 谭礼斌 黄灿 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2021年第11期27-34,共8页

为避免某摩托车在驾驶过程中出现因散热不好而导致发动机温度过高所带来的高热负荷、高排放、低功率等问题,以某越野摩托车整车为研究对象,基于计算流体力学方法(computational fluid dynamic,CFD),对该摩托车整车外流场进行分析。结果... 为避免某摩托车在驾驶过程中出现因散热不好而导致发动机温度过高所带来的高热负荷、高排放、低功率等问题,以某越野摩托车整车为研究对象,基于计算流体力学方法(computational fluid dynamic,CFD),对该摩托车整车外流场进行分析。结果表明:该摩托车进风格栅的结构设计不合理,不利于发动机冷却散热。通过改变进风格栅导叶结构来增大通风面积,并提出了相应的结构优化方案。仿真结果表明:经过对进风格栅的结构优化后,油冷器的冷却风量提升了118%,同样改善了格栅与油冷器之间因气流滞留所引起的局部涡流现象,降低了局部内流阻力;经实验验证,最优方案满足各种工况下发动机机油温度小于135℃、缸温小于250℃的要求。该研究结果可为摩托车整车零部件设计及开发提供仿真数据支撑及理论指导。 展开更多

关键词 越野摩托车 进风格栅 计算流体力学 流场分析 结构优化

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旋风分离器流场分析与结构优化的数值模拟 被引量：13

6

作者 谭礼斌 袁越锦 +3 位作者 黄灿 余千英 唐琳 董继先 《陕西科技大学学报》 CAS 2018年第3期152-159,共8页

采用计算流体力学模拟方法对旋风分离器内气相流场和颗粒运动进行了分析,并运用单因素变量控制方法研究了旋风分离器中排气芯管直径及插入深度、颗粒收集口直径、筒体长度、锥体段长度、气体入口处方形截面尺寸等对颗粒分离率的影响,提... 采用计算流体力学模拟方法对旋风分离器内气相流场和颗粒运动进行了分析,并运用单因素变量控制方法研究了旋风分离器中排气芯管直径及插入深度、颗粒收集口直径、筒体长度、锥体段长度、气体入口处方形截面尺寸等对颗粒分离率的影响,提出对应的结构优化方案.研究结果表明,气相流场中静压和总压分布具有较好的轴对称性,动压分布与流体速度分布基本相同;粒径为5um和10um的颗粒分离率较差.气体入口处方形截面尺寸、颗粒收集口直径、排气芯管直径对颗粒分离率的影响较大.优化后的旋风分离器中10um及以上粒径的颗粒分离率均达90%以上. 展开更多

关键词 旋风分离器 颗粒分离率 流场分析 结构优化

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基于CFD的某发动机冷却水套流场分析及结构优化 被引量：15

7

作者 黄灿 谭礼斌 +2 位作者 袁越锦 王萍 唐琳 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2021年第5期196-206,共11页

为避免某摩托车车用发动机耐久性试验过程出现发动机气缸盖排气鼻梁区因冷却不足产生热疲劳而开裂的问题,以某发动机冷却水套为研究对象,采用流体仿真软件STAR-CCM+对该发动机冷却水套进行CFD流场分析,通过对原冷却水套结构的缸体水套... 为避免某摩托车车用发动机耐久性试验过程出现发动机气缸盖排气鼻梁区因冷却不足产生热疲劳而开裂的问题,以某发动机冷却水套为研究对象,采用流体仿真软件STAR-CCM+对该发动机冷却水套进行CFD流场分析,通过对原冷却水套结构的缸体水套流速分布、缸头水套流速分布、缸孔流动路径分析,发现缸头水套排气侧区域速度较小,流量分配不合理,进排气鼻梁区存在流动死区,原水套结构设计存在不足之处。针对此问题,通过局部调整缸头水套结构、缸垫分水孔布局及大小等参数对水套进行优化设计。仿真结果表明:优化设计后的冷却水套整体流速分布得到明显的改善,缸头水套鼻梁区流速及换热系数明显提升,换热系数满足高温区域需大于5000W/(m^(2)·K)的设计要求,整体水套水流分配更加均匀,流动死区面积减小。该研究可为冷却水套的设计优化提供仿真数据支撑。 展开更多

关键词 冷却水套 计算流体力学 速度分布 优化 缸孔布局

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基于STAR-CCM+的通机消声器护罩温度场数值模拟 被引量：15

8

作者 谭礼斌 袁越锦 +4 位作者 刘小强 黄灿 余千英 杨东 唐琳 《陕西科技大学学报》 CAS 2019年第2期134-142,149,共10页

以某型通机消声器护罩为研究对象,应用流体力学分析软件STAR-CCM+对消声器护罩进行温度场的数值模拟研究,结果表明材料辐射发射率、热边界条件、边界层网格层数对消声器护罩温度场分布具有较大的影响;不同起动器状态下消声器护罩温度和... 以某型通机消声器护罩为研究对象,应用流体力学分析软件STAR-CCM+对消声器护罩进行温度场的数值模拟研究,结果表明材料辐射发射率、热边界条件、边界层网格层数对消声器护罩温度场分布具有较大的影响;不同起动器状态下消声器护罩温度和辐射能量分布基本一致,远离风扇侧的辐射能量大,温度较高.消声器护罩温度仿真值与实验值基本吻合,表明消声器护罩温度的数值模拟结果具有一定的可行性.研究结果可为通机消声器护罩的前期设计与开发提供相应的理论依据. 展开更多

关键词 通机 消声器护罩 温度场 数值模拟

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摩托发动机冷却风扇流场的数值模拟 被引量：14

9

作者 谭礼斌 袁越锦 +4 位作者 王萍 冷小丽 唐琳 黄灿 余千英 《陕西科技大学学报》 CAS 2019年第5期136-145,共10页

以某摩托车发动机冷却风扇为研究对象,利用STAR-CCM+软件搭建了与冷却风扇性能测试实验完全一致的风扇流场数值模拟计算域模型,运用运动参考系方法(Moving Reference Frame)对冷却风扇内部流场特性进行数值模拟分析.结果显示:风扇叶片... 以某摩托车发动机冷却风扇为研究对象,利用STAR-CCM+软件搭建了与冷却风扇性能测试实验完全一致的风扇流场数值模拟计算域模型,运用运动参考系方法(Moving Reference Frame)对冷却风扇内部流场特性进行数值模拟分析.结果显示:风扇叶片叶尖处旋转气流速度最大,冷却风扇吸风面大部分区域的压力为负值,冷却风扇背风面大部分区域的压力为正值.不同工作风压下,冷却风扇风量的仿真计算结果与实验测试结果基本吻合,两者间最大误差约为4.9%,总体平均误差为2.94%,其仿真精度在可接受的范围内,表明搭建的冷却风扇性能仿真计算域物理模型和计算方法是可靠的,可用于冷却风扇性能的预测.研究结果可为后续冷却风扇的前期设计开发与结构优化提供相应的理论依据及分析数据支撑. 展开更多

关键词 发动机 冷却风扇 流场分析 数值模拟

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冷却系统节温器部件的流阻分析及结构改进 被引量：8

10

作者 谭礼斌 袁越锦 +1 位作者 黄灿 王萍 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第21期9381-9388,共8页

某摩托车冷却系统阻力偏大,造成冷却系统漏水现象,经排查初步原因为散热器及节温器管路的总体阻力较大。为研究冷却系统节温器部件的流阻大小,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)分析软件STAR-CCM+对节温器部件流场... 某摩托车冷却系统阻力偏大,造成冷却系统漏水现象,经排查初步原因为散热器及节温器管路的总体阻力较大。为研究冷却系统节温器部件的流阻大小,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)分析软件STAR-CCM+对节温器部件流场进行了数值模拟。为降低节温器全闭状态下小循环流阻,研究了大节温器、双节温器、小循环连接管路内径对该阻力的影响。结果表明节温器全闭状态下小循环流阻为187 kPa,对冷却系统总阻力影响较大;大节温器、双节温器结构可有效降低节温器全闭状态下小循环流阻,但在节温器全开时流经小循环的冷却液流量占比增加较大且成本高。在原节温器状态下,小循环连接管路内径增大,小循环流阻明显降低,而流经小循环的冷却液流量占比增大,该节温器结构的小循环连接管路内径不宜大于13 mm。结合成本和快速应对冷却系统阻力偏大的问题,建议小循环连接管路选择12.2 mm直角弯管状态,小循环流阻降低34.8%,流经小循环的冷却液流量占比为36%。研究结果可为阻力评估及结构改进提供仿真数据参考。 展开更多

关键词 冷却系统 节温器 小循环 流阻 流量占比

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基于CFD的发动机冷却水泵流场数值模拟及性能优化 被引量：8

11

作者 谭礼斌 袁越锦 +1 位作者 王萍 黄灿 《石河子大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第2期155-161,共7页

为了给发动机冷却水泵的设计开发及优化提供理论依据,本文以某发动机冷却水泵为研究对象,基于计算流体动力学的方法,采用STAR-CCM+流体仿真软件对原始水泵模型的内部流场进行数值分析,模拟获得的水泵性能流量-扬程及流量-效率曲线与实... 为了给发动机冷却水泵的设计开发及优化提供理论依据,本文以某发动机冷却水泵为研究对象,基于计算流体动力学的方法,采用STAR-CCM+流体仿真软件对原始水泵模型的内部流场进行数值分析,模拟获得的水泵性能流量-扬程及流量-效率曲线与实验测试结果的变化趋势一致,结果表明搭建的水泵性能仿真模型对评估水泵性能是可靠的。为了提高冷却水泵的工作性能,以水泵流量及效率最大化为优化目标进行优化设计,采用CATIA对其进行三维参数化建模,实现叶轮形状的参数控制及为性能优化提供参数变量。对流量8 L/min的计算工况点(计算扬程2.3 m)搭建了联合CATIA与STAR-CCM+集成的“数模-仿真”优化分析模型,利用STAR-CCM+内置参数化模型自动更新和模型迭代计算功能实现水泵性能优化,获得了叶轮结构优化方案,水泵效率提升10.157%,流量提升94%,表明该计算工况下水泵性能明显提升。 展开更多

关键词 冷却水泵 流场分析 数值模拟 性能优化

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基于CFD的摩托车整车热管理数值模拟及分析 被引量：4

12

作者 谭礼斌 袁越锦 +1 位作者 黄灿 余千英 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第5期1083-1090,共8页

为系统评估摩托车整车热性能,实现摩托车整车的流场及温度场的耦合求解,以某摩托车为研究对象,基于计算流体力学(CFD)方法,采用商用流体分析软件STAR-CCM+搭建摩托车整车热管理分析模型,对其最高车速(120 km/h)的流场及温度场进行数值... 为系统评估摩托车整车热性能,实现摩托车整车的流场及温度场的耦合求解,以某摩托车为研究对象,基于计算流体力学(CFD)方法,采用商用流体分析软件STAR-CCM+搭建摩托车整车热管理分析模型,对其最高车速(120 km/h)的流场及温度场进行数值模拟分析。结果显示,散热器附近空气温度及消声器前护罩表面温度仿真值与实验值基本吻合,验证了模型的准确性。发动机主体及消声器前护罩不存在热负荷较高的区域,车身覆盖件因固体辐射而产生的温度不高,且排气消声器排气温度不高,不会对骑行人员造成烫腿现象。从温度场分析结果来看,该整车热舒适性较好。研究结果可为摩托车整车部件设计及开发提供仿真数据支撑及理论参考。 展开更多

关键词 摩托车 热管理 计算流体力学 温度场 STAR-CCM+

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通机流场特性数值模拟及其冷却性能优化分析 被引量：2

13

作者 谭礼斌 袁越锦 +2 位作者 唐琳 黄灿 何丹 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2022年第5期219-225,共7页

以某通机为研究对象,建立了2种不同起动器状态下通机流场CFD分析模型,分析了总风量差异和温度、速度场分布特征。仿真结果表明:新起动器状态下风扇入口风量为75.32 g/s,原起动器状态下风扇入口风量为70.42 g/s,增加格栅进风面积后的新... 以某通机为研究对象,建立了2种不同起动器状态下通机流场CFD分析模型,分析了总风量差异和温度、速度场分布特征。仿真结果表明:新起动器状态下风扇入口风量为75.32 g/s,原起动器状态下风扇入口风量为70.42 g/s,增加格栅进风面积后的新起动器状态风扇入口总风量提升4.9 g/s。2种起动器状态下的间隙及小孔进风都有来自发动机高温区域的热风回流,冷却风道入口进风温度高且缸头火花塞区域冷却风速低。通过增加隔风挡板和调整风扇罩出风导向,风扇入口风量为77.5 g/s,热风回流减小,各冷却风道进风温度降低。实验结果显示:优化后的机油温度比原机机油温度降低9℃,缸头火花塞垫片温度比原机垫片温度降低12℃。 展开更多

关键词 通机 流场分析 数值模拟 优化 风扇罩

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40 kW柴油发电机组噪声源识别与降噪研究 被引量：5

14

作者 严天雄 杨林 +3 位作者 刘进伟 欧阳旭 吴晓佳 宾成胜 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2021年第4期276-281,共6页

柴油发电机组作为备用电源常使用于商场、住宅等场所,发电机组的噪声控制有益于降低环境噪声和保护使用者身心健康。以某40 kW柴油发电机组为研究对象,通过声学扫描和主观评价相结合的分析方法,对发电机组主要噪声源进行识别,借助有限... 柴油发电机组作为备用电源常使用于商场、住宅等场所,发电机组的噪声控制有益于降低环境噪声和保护使用者身心健康。以某40 kW柴油发电机组为研究对象,通过声学扫描和主观评价相结合的分析方法,对发电机组主要噪声源进行识别,借助有限元分析方法进一步对噪声源进行确认。通过增加加强筋的方法,提出电机接线盒的结构改进方案。试验结果表明,在0和75%负载下,发电机组噪声分别降低2.4 dB(A)和2.2 dB(A),有效降低了发电机组的噪声。研究结果为发电机组降噪提供优化方向。 展开更多

关键词 声学 柴油发电机组 声源识别 共振 模态分析 降噪

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