锦江 发表于 2016-8-30 14:21

汽车发动机舱热管理分析建模流程

  当前CFD仿真分析技术的长足进步,同时计算机软、硬件性能得到了极大的提升,机舱热管理开发工程经验也得到了充分的积累,机舱热管理CFD三维仿真分析从整车开发有效结合起来。要完成如下一个高大上的热管理仿真分析,首先就要建立分析模型。

  整车热管理分析建模,工作量巨大,一般分为三种方式。即完全包面方法处理整车几何模型,或是完全手动处理,亦或是包面处理与手动处理想结合的方式。包面处理的优点是建模速度相对快,但对局部特征保留程度有限,局部特性不易控制。完全手动的优点是,可以根据自身需要,任意的保留或忽略局部特征,对网格质量控制很好,缺点也显而易见,耗时较长。也有将两者结合起来的建模方法,能兼取两者优点,但需要前处理人员具备明确的思路和经验,避免建模出错,影响分析结果。



  仿真分析建模过程较为复杂,首选需将各系统总成CAD数据归纳整理并装配成整车模型,检查零部件编号,检查零部件数据情况,特别是热害分析相关件,以及仿真分析的热源输入件,这些均对分析结果有重要影响。以包面处理方式为例,说明建模的具体步骤。



  一. 几何模型处理
  1、动力总成系统

  主要包括发动机,变速器及相关附件系统。建模时取动力总成系统的表面,根据需要划分不同区域的PID,并按各部件名称编号。



  2、冷却系统

  冷却系统主要包括冷却风扇,以及散热器,冷凝器,油冷器及中冷器等换热器,风扇一般采用MRF模型或动量源模型,各换热器处理为多孔介质。


  3、发动机舱总成

  机舱总成包括机舱内的梁,支架,管路,线束等等,取其外表面,并做好封闭,连接等。

  4、底盘总成

  底盘总成包括车底部所有零部件,悬架,油箱,轮胎,排气吊耳,驱动轴,传动轴以及所有的排气隔热罩等等。



  每个子系统零部件总成处理完毕后,还需要建立一个求解域,模拟环境风洞的边界,求解域尺寸根据一般经验给出,不能过大或过小。



  二. 网格生成

  网格生成一般包括面网格划分,面网格重构,体网格划分三部分。面网格划分的质量好坏,影响对各零部件网格尺寸的控制,进而影响网格总数量。面网格重构可根据情况进行,如果初步生成的面网格质量较好,可以考虑省略。最后一步是生成体网格。体网格划分是重中之重,直接决定了最后的模型效果,以及对分析结果的影响。



  划分完体网格之后,就等着交给计算机软件进行计算了。大型汽车公司一般会有大规模的云计算服务器根据计算机硬件能力,网格数量可以从几百万到千万甚至上亿级别。

转自:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5OTU1Mjc5Mw==&mid=2650731507&idx=1&sn=db44ef1db0c438602acc0164d5f239c2&scene=1&srcid=0825B9saqn8f5Kg2tJCVJngO#rd

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