1、,Flowmaster在一汽集團技術中心產(chǎn)品開發(fā)中的應用 一汽集團技術中心 李 康 2006-11-21,作者簡介： 李康，博士畢業(yè)于天津大學內燃機專業(yè)，研究員級高工，現(xiàn)任一汽集團技術中心一級主查，負責發(fā)動機開發(fā)中的計算分析和科研工作。有十幾篇學術論文發(fā)表在內燃機學報等國家一級學術刊物上。2004年獲汽車工業(yè)協(xié)會科技人才獎?，F(xiàn)任全國內燃機學會編輯委員會委員，中國汽車工程學會發(fā)動機分會副主任委員，全國內燃機學會汽油機煤氣機分會副主任委員，受聘為中國汽車工程學會特聘專家和汽車工業(yè)協(xié)會專家委員會專家。,主要應用領域,發(fā)動機冷卻系統(tǒng) 發(fā)動機潤滑系統(tǒng) 空調系統(tǒng),潤滑系統(tǒng)計算分析的基本流程,發(fā)動機潤滑系統(tǒng)

2、模型,機油泵參數(shù)輸入,主軸承參數(shù)輸入,外圍附件潤滑特性,根據(jù)發(fā)動機對潤滑系統(tǒng)的要求，進行參數(shù)對比、選型和優(yōu)化，確定最佳方案。分析優(yōu)化包括發(fā)動機在各種運行工況、各種運行環(huán)境（溫度）以及模擬磨損狀態(tài)時潤滑系統(tǒng)壓力分配、流量分配、流速分配、潤滑能力、沿程阻力以及各類功能閥的性能。,潤滑系統(tǒng)計算分析與優(yōu)化,通過計算分析進行優(yōu)化,對潤滑系統(tǒng)計算分析結果的評價主要包括： 機油泵的能力； 潤滑系統(tǒng)壓力分配的合理性； 潤滑系統(tǒng)流量分布的合理性； 評價油道中流速分布的合理性； 軸承類部件潤滑特性（主軸承，連桿軸承、PTO等）； 附件類部件潤滑特性（增壓器、空壓機、燃油泵等）； 噴嘴類部件供油特性（PCJ，搖臂噴

3、嘴）； 發(fā)動機低怠速和加速過程中增壓器、活塞冷卻噴嘴、離心濾的響應與匹配性能； 主油道限壓閥的能力； 評價發(fā)動機磨損后潤滑系統(tǒng)的可靠性； 評價油道的沿程阻力，優(yōu)化油道的分布和結構； 評價機冷器冷卻功率對潤滑系統(tǒng)的匹配性。,潤滑系統(tǒng)計算分析結果的評價,壓力和流量局部分布,潤滑系統(tǒng)壓力分配,潤滑系統(tǒng)流速分配,整車冷卻系統(tǒng)分析,分析所用的軟件,GT-POWER 發(fā)動機結構性能參數(shù)熱平衡情況 FLOWMASTER冷卻部件性能參數(shù)水溫、油溫 CFD：FLUENT 三維結構空氣流量、流場溫度場分布,分析所用的軟件,GT-POWER 發(fā)動機結構性能參數(shù)熱平衡情況 FLOWMASTER冷卻部件性能參數(shù)水溫、油

4、溫 CFD：FLUENT 三維結構空氣流量、流場溫度場分布,結構參數(shù):缸徑、沖程、壓縮比、進排氣管尺寸、凸輪型線等 性能參數(shù): 油耗、缸壓、空燃比、增壓器MAP圖等,GT-POWER 發(fā)動機結構性能參數(shù)熱平衡情況 FLOWMASTER冷卻部件性能參數(shù)水溫、油溫 CFD：FLUENT 三維結構空氣流量、流場溫度場分布,分析所用的軟件,散熱器、中冷器、冷凝器、節(jié)溫器、水泵、暖風等性能參數(shù)； 發(fā)動機散熱量； 冷卻空氣流量等,CFD模型,車前部網(wǎng)格,機艙內網(wǎng)格,熱力學模型,FLOWMASTER模型,分析邊界條件,發(fā)動機轉速： 1400RPM 風扇轉速： 1940RPM 速比： 2檔 車速： 6.8km

5、/h 環(huán)境溫度: 42 deg C,原車機艙內流動情況,發(fā)動機冷卻系統(tǒng)工作情況,采取改進措施后機艙內流動情況,發(fā)動機在機艙內工作情況-改進后,水溫降低16.1 o C,各方案最高水溫及油溫比較,發(fā)動機進氣流動情況,利用F1owmaster軟件，根據(jù)部件參數(shù)，分析整個系統(tǒng)內部復雜的內流和熱效應。更好的理解各個部件的和整個系統(tǒng)的運行狀況。,空調系統(tǒng)分析,空調系統(tǒng)分析流程圖,蒸發(fā)器的一維模型由蒸發(fā)器、熱力膨脹閥等組成,蒸發(fā)器模型,仿真結果與試驗結果對比,整個空調系統(tǒng)的模擬分析,空調系統(tǒng)的一維模型由四部分組成：壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、儲液罐、膨脹蒸發(fā)裝置等,模擬分析試驗工況,模擬分析的結果,試驗與模擬對比結果,試驗研究,共有兩類試驗，一類為校準模型試驗，另一類為驗證試驗。,校準模型試驗以壓縮機為例， 試驗工況見表,驗證試驗,驗證試驗的工況按照模擬分析的工況，試驗裝置如圖,商用卡車空調制冷系統(tǒng)一維模擬,Flowmaster仿真與試驗結果對比,空調風機性能CFD計算,空調箱體總成計算分析,空調風道流動CFD分析,座艙內流場CFD分析,除霜效果CFD分析,發(fā)展目標-各個系統(tǒng)的聯(lián)合仿真： 發(fā)動機熱力系統(tǒng) 發(fā)動機結構件熱傳導 發(fā)動機冷卻系統(tǒng) 發(fā)動機潤滑系統(tǒng) 整車空調系統(tǒng) 座艙 機艙,