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课题来源与背景 车辆散热器是汽车发动机冷却系统的重要部件之一,它的调节能力直接影响发动机的动力性,经济性和可靠性。在保证散热器具有足够强的散热能力条件下,体积更小,重量更轻,散热效率更高成为散热器设计时追求的目标。目前汽车应用的许多新技术,如进气增压中冷技术、高压燃油喷射燃烧技术、废气再循环(EGR)技术、尾气净化处理技术,以及新能源汽车技术等,对汽车热管理提出更高的要求。而且,散热器制造企业面临着国内外市场的激烈竞争压力,为了扩大竞争空间,必然要缩短产品设计周期和增强产品的创新能力。目前国内针对特定厂家综合考虑散热器的传热和流动阻力特性和冷却液特性,将一维和三维CFD耦合设计计算、并采用智能优化的设计软件几乎是空白。本优化设计平台就是针对上述问题而开发。本科技成果受以下项目支持：山东省科技计划项目(2011GGX10404)： 汽车散热器优化设计平台研发,时间：2011.1.1-2013.12.30 山东省科技厅 2、研究目的与意义 研发了具有自主知识产权的汽车散热器优化设计与校核软件平台。汽车散热器设计软件基于先进的Microsoft.NET框架,采用 C#语言为设计语言编制的,具有完全的自主软件版权,具有国际汽车主流热管理软件,如KULI和FLOWMASTER的绝大部分功能,某些功能还优于上述软件,对于打破国际软件对中国市场的垄断具有重要作用。并应用于大型发电机组、大型工程机械、新能源汽车冷却系统的开发。 3、主要论点与论据 在建立了多目标散热器优化设计模型的基础上,分别采用双种群进化规划算法和自适应遗传算法求得优化设计模型最优解和Pareto解,研究了不同车型下单个散热器与散热器模块的串、并联流动换热规律,得到了节流和热气回流等的换热规律并嵌入到开发的软件中,形成了较理想的技术解决方案。 4、创见与创新 1)在对散热器芯体有效仿真的基础上, 找出散热器参数：扁管横截面长、横截面宽、芯厚、管型、管排数、百叶窗宽度、百叶窗间距对传热和阻力影响的关系,根据实验设备的测试温度、流量、压力的准确程度和散热器结构的加工精度,合理划分实验因素的水平数;根据实验因素和水平数的组合,选择正交设计和均匀设计进行试验。
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