某型叉车发动机舱热管理分析

随着汽车工业技术的不断发展,人们对车辆动力性、经济性以及可靠性要求的不断提高,使得发动机舱内结构布置越来越紧凑,并伴随着发动机功率的不断增大,给发动机舱的散热带来巨大的压力和挑战。随着计算流体动力学和计算机技术的不断发展,使得采用数值模拟手段可以较好模拟发动机舱内的热流场,有效缩短研发周期,降低研发成本,最终形成面向汽车发动机舱热管理的研究方法。本文以某国产叉车为研究背景,首先通过建立的发动机冷却风扇台架试验仿真模型及散热器冷、热侧耦合散热的CFD数值计算模型,验证了发动机舱内部散热元件的性能参数要求;然后建立了发动机舱简化三维几何模型,基于Hypermesh和STAR-CCM+软件得到了高质量的计算网格模型。在发动机额定功率工况下分析了该车型发动机舱的散热特性,给出了机舱内流场温度场分布情况,找出了机舱内部产生热回流、涡流、滞流及局部温度偏高的原因。并针对发动机舱散热特性较差的问题提出了四种改进方案,基于开发周期、研发成本的考虑,确定选用可实施性强、经济有效的封闭散热器与护风圈之间的间隙、添加阻流板、导流板、增开空气出口方案,并对改型车进行相同条件下的机舱散热特性分析。对比分析结果表明:相比原型车,改型车机舱内热回流、涡流、滞留现象得到有效阻断和改善,气流流动更加顺畅、规律;散热器及风扇区域的进风温度明显降低;散热器迎风面质量流量和换热功率都有不同程度的提升,机舱整体散热特性得到改善。