汽车发动机冷却风扇仿真方法对比

计算机辅助工程 / 2018年01月23日 15:39

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风扇塑料 PA66GF30汽车发动机冷却风扇塑料 阿里巴巴

王天利 海超 张波 刘苑

摘要:对比多参考坐标系(Multiple Reference Frame, MRF)模型和滑移网格模型(Sliding Mesh Model, SMM)在分析中的差异,分别应用FLUENT中的三维N-S方程和RNG湍流模型,对发动机冷却风扇的静止和旋转区域进行数值模拟,得到流道内空气的质量流量及风扇叶片表面的压力和速度矢量分布.SMM的结果更接近真实结果;根据SMM得出的结果说明MRF模型在工程领域的应用.

关键词:汽车; 发动机; 冷却风扇; 多参考坐标系模型; 滑移网格模型; CFD; FLUENT

中图分类号: U464.138.4;TB115.1

文献标志码:B

4 结 论

运用MRF模型和SMM对发动机冷却风扇进行

分析,在相同的计算网格、边界条件、湍流模型和计算设备等条件下,可以得出以下结论.

(1)SMM相比MRF模型用时较长.

当MRF模型使用1.2 GB内存而SMM使用1.8 GB内存时,

SMM计算所消耗的时间约为MRF模型的3~4倍,可以看出SMM占用内存明显多于MRF模型.

(2)选取3种风扇转速800,2 800和3 500 r/min,风扇出口流量计算发现,2种方法结算结果偏差在5%左右.

(3)由风扇叶片压力云图分析可知,SMM计算方法比较真实,结果更接近现实情况,计算精度高.

因此,在考虑节省时间、节约成本及对计算精度要求不高时,如在风扇结构优化分析中可以使用MRF模型,在工程上亦可运用MRF模型进行仿真.

参考文献:

[1]

杨建国, 张兆营, 鞠晓丽, 等. 工程流体力学[M]. 北京: 北京大学出版社, 2010: 248-249.

[2] 张英朝. 汽车空气动力学数值模拟技术[M]. 北京: 北京大学出版社, 2011: 11.

[3] 王福军. 计算流体动力学分析: CFD软件原理与应用[M]. 北京: 清华大学出版社, 2010: 115-125.

[4] 于勇. FLUENT入门与进阶教程[M]. 北京: 北京理工大学出版社, 2008: 206-210.

[5] 何炜, 马静, 王东, 等. 多参考坐标系法和滑移网格法在汽车前端进气数值模拟中的比较[J]. 计算机辅助工程, 2007, 16(3): 96-100.

HE Wei, MA Jing, WANG Dong, et al. Comparing MRF method with sliding mesh for automotive front end airflow simulation[J]. Comput Aided Eng, 2007, 16(3): 96-100.

(编辑 武晓英)

摘要:对比多参考坐标系(Multiple Reference Frame, MRF)模型和滑移网格模型(Sliding Mesh Model, SMM)在分析中的差异,分别应用FLUENT中的三维N-S方程和RNG湍流模型,对发动机冷却风扇的静止和旋转区域进行数值模拟,得到流道内空气的质量流量及风扇叶片表面的压力和速度矢量分布.SMM的结果更接近真实结果;根据SMM得出的结果说明MRF模型在工程领域的应用.

关键词:汽车; 发动机; 冷却风扇; 多参考坐标系模型; 滑移网格模型; CFD; FLUENT

中图分类号: U464.138.4;TB115.1

文献标志码:B

4 结 论

运用MRF模型和SMM对发动机冷却风扇进行

分析,在相同的计算网格、边界条件、湍流模型和计算设备等条件下,可以得出以下结论.

(1)SMM相比MRF模型用时较长.

当MRF模型使用1.2 GB内存而SMM使用1.8 GB内存时,

SMM计算所消耗的时间约为MRF模型的3~4倍,可以看出SMM占用内存明显多于MRF模型.

(2)选取3种风扇转速800,2 800和3 500 r/min,风扇出口流量计算发现,2种方法结算结果偏差在5%左右.

(3)由风扇叶片压力云图分析可知,SMM计算方法比较真实,结果更接近现实情况,计算精度高.

因此,在考虑节省时间、节约成本及对计算精度要求不高时,如在风扇结构优化分析中可以使用MRF模型,在工程上亦可运用MRF模型进行仿真.

参考文献:

[1]

杨建国, 张兆营, 鞠晓丽, 等. 工程流体力学[M]. 北京: 北京大学出版社, 2010: 248-249.

[2] 张英朝. 汽车空气动力学数值模拟技术[M]. 北京: 北京大学出版社, 2011: 11.

[3] 王福军. 计算流体动力学分析: CFD软件原理与应用[M]. 北京: 清华大学出版社, 2010: 115-125.

[4] 于勇. FLUENT入门与进阶教程[M]. 北京: 北京理工大学出版社, 2008: 206-210.

[5] 何炜, 马静, 王东, 等. 多参考坐标系法和滑移网格法在汽车前端进气数值模拟中的比较[J]. 计算机辅助工程, 2007, 16(3): 96-100.

HE Wei, MA Jing, WANG Dong, et al. Comparing MRF method with sliding mesh for automotive front end airflow simulation[J]. Comput Aided Eng, 2007, 16(3): 96-100.

(编辑 武晓英)

摘要:对比多参考坐标系(Multiple Reference Frame, MRF)模型和滑移网格模型(Sliding Mesh Model, SMM)在分析中的差异,分别应用FLUENT中的三维N-S方程和RNG湍流模型,对发动机冷却风扇的静止和旋转区域进行数值模拟,得到流道内空气的质量流量及风扇叶片表面的压力和速度矢量分布.SMM的结果更接近真实结果;根据SMM得出的结果说明MRF模型在工程领域的应用.

关键词:汽车; 发动机; 冷却风扇; 多参考坐标系模型; 滑移网格模型; CFD; FLUENT

中图分类号: U464.138.4;TB115.1

文献标志码:B

4 结 论

运用MRF模型和SMM对发动机冷却风扇进行

分析,在相同的计算网格、边界条件、湍流模型和计算设备等条件下,可以得出以下结论.

(1)SMM相比MRF模型用时较长.

当MRF模型使用1.2 GB内存而SMM使用1.8 GB内存时,

SMM计算所消耗的时间约为MRF模型的3~4倍,可以看出SMM占用内存明显多于MRF模型.

(2)选取3种风扇转速800,2 800和3 500 r/min,风扇出口流量计算发现,2种方法结算结果偏差在5%左右.

(3)由风扇叶片压力云图分析可知,SMM计算方法比较真实,结果更接近现实情况,计算精度高.

因此,在考虑节省时间、节约成本及对计算精度要求不高时,如在风扇结构优化分析中可以使用MRF模型,在工程上亦可运用MRF模型进行仿真.

参考文献:

[1]

杨建国, 张兆营, 鞠晓丽, 等. 工程流体力学[M]. 北京: 北京大学出版社, 2010: 248-249.

[2] 张英朝. 汽车空气动力学数值模拟技术[M]. 北京: 北京大学出版社, 2011: 11.

[3] 王福军. 计算流体动力学分析: CFD软件原理与应用[M]. 北京: 清华大学出版社, 2010: 115-125.

[4] 于勇. FLUENT入门与进阶教程[M]. 北京: 北京理工大学出版社, 2008: 206-210.

[5] 何炜, 马静, 王东, 等. 多参考坐标系法和滑移网格法在汽车前端进气数值模拟中的比较[J]. 计算机辅助工程, 2007, 16(3): 96-100.

HE Wei, MA Jing, WANG Dong, et al. Comparing MRF method with sliding mesh for automotive front end airflow simulation[J]. Comput Aided Eng, 2007, 16(3): 96-100.

(编辑 武晓英)

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