Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用

R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用一汽集团技术中心李康2006-11-21R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用作者简介：李康，博士毕业于天津大学内燃机专业，研究员级高工，现任一汽集团技术中心一级主查，负责发动机开发中的计算分析和科研工作。有十几篇学术论文发表在《内燃机学报》等国家一级学术刊物上。2004年获汽车工业协会科技人才奖。现任全国内燃机学会编辑委员会委员，中国汽车工程学会发动机分会副主任委员，全国内燃机学会汽油机煤气机分会副主任委员，受聘为中国汽车工程学会特聘专家和汽车工业协会专家委员会专家。R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用主要应用领域发动机冷却系统发动机润滑系统空调系统R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用润滑系统计算分析的基本流程R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用发动机润滑系统模型R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用机油泵参数输入R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用主轴承参数输入R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用外围附件润滑特性R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用根据发动机对润滑系统的要求，进行参数对比、选型和优化，确定最佳方案。分析优化包括发动机在各种运行工况、各种运行环境（温度）以及模拟磨损状态时润滑系统压力分配、流量分配、流速分配、润滑能力、沿程阻力以及各类功能阀的性能。润滑系统计算分析与优化R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用通过计算分析进行优化R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用对润滑系统计算分析结果的评价主要包括：机油泵的能力；润滑系统压力分配的合理性；润滑系统流量分布的合理性；评价油道中流速分布的合理性；轴承类部件润滑特性（主轴承，连杆轴承、PTO等）；附件类部件润滑特性（增压器、空压机、燃油泵等）；喷嘴类部件供油特性（PCJ，摇臂喷嘴）；发动机低怠速和加速过程中增压器、活塞冷却喷嘴、离心滤的响应与匹配性能；主油道限压阀的能力；评价发动机磨损后润滑系统的可靠性；评价油道的沿程阻力，优化油道的分布和结构；评价机冷器冷却功率对润滑系统的匹配性。润滑系统计算分析结果的评价R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用压力和流量局部分布R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用润滑系统压力分配R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用润滑系统流速分配R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用整车冷却系统分析R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用分析所用的软件•GT-POWER发动机结构性能参数→热平衡情况•FLOWMASTER冷却部件性能参数→水温、油温•CFD：FLUENT三维结构→空气流量、流场温度场分布R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用分析所用的软件•GT-POWER发动机结构性能参数→热平衡情况•FLOWMASTER冷却部件性能参数→水温、油温•CFD：FLUENT三维结构→空气流量、流场温度场分布结构参数:缸径、冲程、压缩比、进排气管尺寸、凸轮型线等性能参数:油耗、缸压、空燃比、增压器MAP图等R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用•GT-POWER发动机结构性能参数→热平衡情况•FLOWMASTER冷却部件性能参数→水温、油温•CFD：FLUENT三维结构→空气流量、流场温度场分布分析所用的软件散热器、中冷器、冷凝器、节温器、水泵、暖风等性能参数；发动机散热量；冷却空气流量等R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用CFD模型R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用车前部网格R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用机舱内网格R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用热力学模型R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用FLOWMASTER模型R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用分析边界条件•发动机转速：1400RPM•风扇转速：1940RPM•速比：2档•车速：6.8km/h•环境温度:42degCR&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用原车机舱内流动情况R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用发动机冷却系统工作情况R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用采取改进措施后机舱内流动情况R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用发动机在机舱内工作情况-改进后水温降低16.1oCR&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用各方案最高水温及油温比较R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用发动机进气流动情况R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用利用F1owmaster软件，根据部件参数，分析整个系统内部复杂的内流和热效应。更好的理解各个部件的和整个系统的运行状况。空调系统分析R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用空调系统分析流程图R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用蒸发器的一维模型由蒸发器、热力膨胀阀等组成蒸发器模型R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用仿真结果与试验结果对比R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用整个空调系统的模拟分析空调系统的一维模型由四部分组成：压缩机、冷凝器、蒸发器、储液罐、膨胀蒸发装置等R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用模拟分析试验工况R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用模拟分析的结果R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用试验与模拟对比结果R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用试验研究共有两类试验，一类为校准模型试验，另一类为验证试验。校准模型试验以压缩机为例，试验工况见表R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用验证试验验证试验的工况按照模拟分析的工况，试验装置如图R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用商用卡车空调制冷系统一维模拟Flowmaster仿真与试验结果对比R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用空调风机性能CFD计算R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用空调箱体总成计算分析R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用空调风道流动CFD分析R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用座舱内流场CFD分析R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用除霜效果CFD分析R&DCENTER发动机部性能开发室Flowmaster在一汽集团技术中心产品开发中的应用发展目标-各个系统的联合仿真：发动机热力系统发动机结构件热传导发动机冷却系统发动机润滑系统整车空调系统座舱机舱结论-FLOWMASTER软件是润滑系统、冷却系统、空调系统设计开发的有效工具，已经在一汽技术中心产品开发中应用，提高了产品开发的水平和效率，缩短了试验开发的时间，减少了开发费用。