車輛冷卻模塊熱管理和噪聲研究.pdf

1、汽車冷卻模塊對前艙熱管理、噪聲等方面評估影響很大。改善冷卻模塊散熱性能、降低噪聲對改善車輛行駛安全性、舒適性等有重要意義。由于冷卻模塊所處的前艙結(jié)構(gòu)十分復雜，傳統(tǒng)設計方法周期長、成本高。本文基于流體力學、氣動聲學等理論知識，開展了冷卻模塊在熱管理和噪聲兩方面的研究，主要分析內(nèi)容及成果如下。
　　首先，分析冷卻模塊的熱管理特性。以分析車型前艙作為熱管理研究對象，采用三維、一維及聯(lián)合仿真的計算方法，對三種典型工況（怠速，爬坡和高速）時

2、前艙的流場和溫度場進行了數(shù)值求解，探討各換熱部件的散熱性能，并與環(huán)境艙試驗結(jié)果進行對比分析。結(jié)果表明：三維仿真可以較為精準的得到前艙流體流動分布特性；一維熱仿真時間短，可以快速指導換熱部件的匹配；結(jié)合一維和三維的聯(lián)合仿真結(jié)果具有兩者的優(yōu)勢，在流場和溫度場上精度均較高。
　　其次，分析冷卻模塊的噪聲分布特性。建立流場模型，在穩(wěn)態(tài)下求解冷卻模塊周圍氣體流動特性，與相關(guān)氣動試驗數(shù)據(jù)進行對比驗證。接著通過瞬態(tài)計算，基于渦聲理論對冷卻風扇周

3、圍聲源分布進行探討。最后在LMS Virtual. Lab中采用邊界元方法進行聲源等效，求解監(jiān)測點聲壓級和空間分布。結(jié)果表明：冷卻模塊氣動噪聲主要來源于風扇旋轉(zhuǎn)的離散噪聲；進出風口聲壓級有一定差異；增加等效聲源數(shù)量可以在一定程度上提高計算精度。
　　最后，對惡劣工況時冷卻模塊的布置進行多方案虛擬優(yōu)化。通過仿真計算得出以下結(jié)論：在熱管理方面，中冷器下置方案相對于其他兩種方案，綜合性能相對較優(yōu)；在噪聲方面，冷卻模塊氣動噪聲主要取決于風