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汽车冷却部件的几何参数对机舱散热有着决定性的作用,而冷却风扇作为关键的机舱冷却部件之一,其参数将影响发动机舱内气流的流动,进而影响发动机的冷却性能。为了确保发动机可以处在最佳的工作状态,汽车整车企业对冷却风扇的性能匹配提出了更高的要求。由于风扇所处的几何空间的差异,在传统的风管试验中得到的风扇特性测量结果与机舱实际条件下仍有较大差别。在机舱条件下研究不同风扇参数机舱流场特性,对风扇冷却性能的评价将相对更准确,真实。本文基于以上考虑,主要应用数值模拟的方法,在适当简化实车模型后进行研究。针对风扇叶片数目和风扇转速,分析了重型卡车发动机冷却风扇这两个参数的变化对风扇自身性能和对机舱气流与温度场的影响。本文对某重型卡车原型风扇进行数值模拟分析,首先用Hyperworks软件完成发动机舱的几何模型处理与面网格生成,然后应用热流分析软件STAR-CCM+完成机舱流场的网格生成、仿真模型的建立、计算分析以及后处理。在前处理时,针对冷却部件中冷凝器、中冷器及散热器相关原始几何模型,进行适当简化后利用多孔介质模型进行处理;而冷却风扇作为本文主要研究对象,其流场的数值计算采用了多参考坐标系(MRF)的方法处理。针对本文研究的卡车冷却风扇,为了更加有效的分析其对卡车机舱流场特性和散热性能的影响,在数值模拟时选取极端工况作为计算条件。因此,本文将环境温度设定为该车型在最大扭矩工况下可以承受的恶劣温度40oC,并根据经验设定卡车工作中的其他热边界条件,由此数值模拟得到风扇的静态特性和机舱内部流场分布。在实车验证试验时,通过温度传感器和数据采集器,对试验车散热器的进出水管水温进行监测。结合实验当时的实际环境温度,论文再次对原风扇模型下卡车模型进行数值模拟,对比分析数值模拟与试验结果,误差是8.3%。在机舱流场的模拟结果分析与试验验证的基础上,重点研究了风扇叶片数目与风扇转速变化对重型卡车机舱流场的影响,即:(1)风扇叶片数目的影响。在最大扭矩工况下分别采用七片,八片,十片,十一片风扇,通过风扇表面的静压分布图、涡量分布图以及Y=0截面的速度分布图讨论风扇叶片数目对机舱流场及散热影响,确定最佳的风扇叶片数目。(2)风扇转速的影响。在风扇叶片数目明确的基础上,在最大扭矩工况下风扇转速由1400rpm逐渐增加到最大转速1900rpm。为了更加确定风扇转速对机舱散热的影响,在怠速工况下再次进行数值计算,结合Y=0截面的速度分布图,温度分布图。通过两种工况下对比,考虑到风扇消耗的功率,确定最佳风扇转速。综上,论文提出的相关重型卡车机舱流场的数值模拟方法将为相关卡车整车厂的冷却风扇设计与匹配提供有效的研究方法,所获得机舱的流场模拟数据、结果及相关结论将为卡车厂风扇的匹配与设计提供详实的数据支持和充分的理论依据。