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1、汽車技術(shù)·AutomobileTechnology某插電式混合動(dòng)力轎車熱管理仿真分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)裴建權(quán)陳群張志強(qiáng)（中國第一汽車股份有限公司技術(shù)中心，長春130000）【摘要】利用Star-CCM+軟件和Flowmaster軟件，建立了某款插電式混合動(dòng)力轎車（PHEV）熱管理仿真模型，對(duì)該車發(fā)動(dòng)機(jī)艙進(jìn)行了CFD分析和冷卻系統(tǒng)一維模擬分析。根據(jù)仿真結(jié)果，針對(duì)機(jī)艙前端進(jìn)氣泄漏嚴(yán)重、熱反流、低溫冷卻系統(tǒng)冷卻水溫較高、低溫電子部件冷卻不足等問題，提出優(yōu)化冷卻模塊布置及改善機(jī)艙進(jìn)氣密封性等優(yōu)化措施，該優(yōu)化方案滿足了冷卻設(shè)計(jì)要求。主題詞：PHEV熱管理模擬分析中圖分類號(hào)：U462.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)
2、碼：A文章編號(hào)：1000-3703（2017）10-0040-04ThermalManagementSimulationAnalysisandOptimizationDesignofAPHEVPeiJianquan,ChenQun,ZhangZhiqiang（ChinaFAWGroupCorporationLimitedR&DCenter）【Abstract】ThermalmanagementsimulationanalysismodelofaPlug-inHybridElectricVehicle（PHEV）basedonStar-CCM+andFlowmasterwase
3、stablished,enginecompartmentairflowCFDanalysiswasconductedandonedimensionalsimulationandanalysisofcoolingsystemwerecarriedout.Suchastheintakeairleaksseriouslyatthefrontendofthecabin,thermalreflux,low-temperaturecoolingsystemcoolingwatertemperatureishigh,andinsufficientcoolingoflow-temperatu
4、reelectroniccomponents.Tosolveproblems,measuressuchasoptimizingcoolingmodulelayout,improvingairintaketightnessofenginecompartmentwereputforwardbasedonsimulationresults.Thisoptimizationsatisfiesthecoolingrequirementsofthedesign.Keywords:PHEV,Thermalmanagement,Simulationanalysis1前言2仿真模型建立插電式混
5、合動(dòng)力汽車（PHEV）因具有良好的節(jié)能2.1數(shù)學(xué)模型減排效果而越來越受到各大汽車廠商的高度重視。與2.1.1發(fā)動(dòng)機(jī)艙流場(chǎng)計(jì)算數(shù)學(xué)模型傳統(tǒng)車相比，混合動(dòng)力汽車由于增加了電動(dòng)部件，其冷利用Star-CCM+軟件建立發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)氣體流動(dòng)仿卻系統(tǒng)更為復(fù)雜，這就對(duì)自身熱管理提出了更高要求。真模型，通過求解連續(xù)性方程、動(dòng)量方程及能量方程獲事實(shí)上，隨著近年來計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，利用仿真得機(jī)艙內(nèi)部氣體流動(dòng)及溫升情況，湍流流動(dòng)使用標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行熱管理系統(tǒng)開發(fā)已成為混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)中K-Epslion模型。由于發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)氣體流速遠(yuǎn)低于1/3[1，2]的一項(xiàng)重要手段。音速,也就是空氣流速低于408k
6、m/h，空氣按照不可壓[3]本文應(yīng)用Star-CCM+軟件和Flowmaster軟件，針對(duì)縮氣體來處理。某款新開發(fā)的插電式混合動(dòng)力轎車建立了熱管理仿真2.1.2冷卻系統(tǒng)計(jì)算數(shù)學(xué)模型模型，對(duì)該車發(fā)動(dòng)機(jī)艙和冷卻系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析，并針利用Flowmaster軟件建立冷卻系統(tǒng)仿真模型，一維[4]對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)艙布置和冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在的問題提出了優(yōu)分析中主要的換熱模型為：化措施，優(yōu)化方案滿足了冷卻設(shè)計(jì)需求，為整車熱管理Q1=m1c1(T1in-T1out)（1）開發(fā)提供了技術(shù)支持。Q2=m2c2(T2in-T2out)（2）-40-汽車技術(shù)裴建權(quán)，等：某插電式混合動(dòng)力轎車熱管理仿真分析與優(yōu)化
7、設(shè)計(jì)式中，Q為換熱器的交換熱量；c為比熱容；m為質(zhì)量流流場(chǎng)分析得出。量；Tin為換熱器入口流體溫度；Tout為換熱器出口流體溫度；1代表換熱器內(nèi)部流體；2代表空氣側(cè)流體。中冷器2.2仿真幾何模型散熱器增壓器電機(jī)2.2.1發(fā)動(dòng)機(jī)艙數(shù)值仿真模型該款混合動(dòng)力轎車發(fā)動(dòng)機(jī)艙計(jì)算域三維模型如圖1所示。將整車放置于虛擬的環(huán)境風(fēng)洞中，車頭前端空間取車長的3倍，車尾后端空間取車長的6倍，車頂上部空IPU電子泵間取車高的5倍，車體側(cè)面空間取車寬的5倍。（a）低溫冷卻回路系統(tǒng)模型速度入口DCT電子泵壓力出口散熱器發(fā)動(dòng)機(jī)圖1發(fā)
