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[摘要] 利用CFD（Computational Fluid Dynamics）數值模擬方法對某車型汽車發動機艙流場進行仿真分析，發現該車發動機艙冷卻模塊和進氣格柵組成的“前艙”回流現象明顯，熱源局部高溫。

因此發動機艙熱管理在整車開發流程中是非常重要的環節之一。 發動機艙熱管理是系統性地對發動機艙內部的散熱情況進行模擬分析和試驗驗證，以保證在不同的工作狀態下發動機艙內的各部件都能夠正常運行，并通過系統性地優化來提高各部件的性能、降低能耗，是整車開發中的十分重要的環節。

本文運用 iconCFD 軟件對某轎車（含發動機艙內詳細模型）進行建模，計算某行駛工況下發動機艙內 的流場分布，獲得了包含前端冷卻模塊(冷凝器、散熱器、中冷器和風扇)的風量、機艙內關鍵部件周邊的 流場細節，為艙內冷卻系統設計和零部件布置提供了技術支撐。

其次需要確定每個熱敏感零部件與熱源的最佳安全輻射距離，然后根據輻射安全間距開展機艙的布置。在機艙熱害問題解決過程中，如果想要通過增加隔熱罩來解決熱害問題，那么就應該詳細的分析，新增加的隔熱罩會不會引起其周圍流場的變化，周圍流場的變化會不會導致其它零部件的熱害問題。原則是：增加隔熱罩解決熱害問題時，既要起到隔熱的效果，又不引起其它的熱害[5]。

然而要想完全模擬電動汽車降溫試驗，需要三維機艙熱流場、整車一維能量流、空調箱和乘客艙的三維熱流場共同的瞬態耦合計算，目前國內幾乎難以完整開展。通過模擬機艙內穩態的流場來獲得關鍵信息是當前可行的技術路線。目前大部分國內車企采用仿真與試驗相結合的方式來解決機艙散熱問題。

針對燃油車、混動車、電動車等進行整車熱分析，分析標準整車試驗工況下發動機艙內、底盤、電池包座艙溫度場分布，定位關鍵部件熱害問題。 車載電子產品太陽負載耐久性分析，如ECU、傳感器、相機等設備，評估極端天氣負載下整車電子設備降頻風險。

這種廣泛用于多物理場仿真的方法結合了為特定物理場設計的求解器，以分析不同的物理場如何影響所分析幾何體的整體行為并與之相互作用。從流固耦合仿真到氣動聲學分析，再到各種復雜的流動物理學，例如多相流和多組分流，以及與優化框架的連接。

駕駛員位置的自由場和安裝的聲音水平 Simcenter 3D 現在還支持具有異質流體結構域的模型。這意味著可以將座椅和其他吸收的表面建模為重空氣或真實的多孔材料，而機艙的其余部分則以常規的空氣流為模型。

[3] 袁俠義,谷正氣,楊易,等.汽車發動機艙散熱的數值仿真分析[J].汽車工程,2009(9):843-847,857.[4] 劉衛東,彭玉環,吳方義,等.混合動力汽車加熱及冷卻控制策略[J].汽車電器,2020(12):22-25.文章來源：汽車實用技術

所謂的A柱，是指前風擋玻璃兩側的立柱，位于發動機艙與乘員艙之間。

此示例模型為Altair CX1概念車 隱藏車身，三維流線可以清晰顯示出雨水在發動機艙內的流動軌跡（時間平均流線）。 固體表面的染色顯示，直觀查看雨水浸泡表面。

Amesim的HEAT（Heat Exchanger Assembly Tool）庫用以解決發動機艙內的復雜流動與傳熱，該庫提供了發動機艙3D設計與分析功能，結合冷卻系統、潤滑系統、空調系統，根據各個部件間的相對位置、流道結構自動對其相互影響進行計算，充分考慮發動機艙內流動與傳熱的不均衡性影響。

軸流風扇瞬態流場 遠場監測點處的SPL曲線 發動機冷卻風扇聲傳播動畫 （分析模型：機艙+風扇，保留所有機艙內部件） 如果您對本篇技術專題感興趣，可點擊下方按鈕或識別二維碼，下載相關主題網絡研討會學習資料，

STI計算是可能的，并且顯示了直觀可行的能量流場，這一事實證明實驗數據具有良好的質量和足夠的空間分辨率。 對STI的深入分析需要更多的工作，并將在不久的將來完成：所提出的分析相當隨意地選取了74 Hz頻帶。雖然它很好地代表了較低聲學頻率范圍內的結構行為，但這完全是通過工程判斷完成的。

目前用于預測低速、高升力流場的 CFD 技術通常被認為是不可靠和不一致的。為了讓參與者更好地協作，技術焦點小組幫助確定了當前 CFD 技術需要改進的不同領域（性能、準確性、適用性），并為遵循最佳實踐奠定了基礎。

2 ultraFluidX 模擬動力艙流場和溫度場的優勢2.1 節省大量 CFD 建模時間動力艙結構復雜，包含動力設備、冷卻系統、傳動系統、進排氣系統，殼體等復雜幾何特征。傳統網格法 CFD 需要簡化模型，網格質量優化等操作耗費大量人工時間。

4.1 氣動噪聲源種類單極子噪聲源：可看作振動質量的點源,其聲功率與流場平均流速的四次方成正比。偶極子噪聲源：由壓力脈動引起的聲源,其聲功率與流場平均流速的四次方成正比。四極子噪聲源：來源于湍流的剪切應力,其聲功率與流場平均流速的八次方成正比。

例如，當飛機機翼或發動機艙受到復雜的流動行為時，結果可能是結構變形和振動。變形會導致升力和阻力等空氣動力發生變化，并影響發動機和其他飛機部件的結構完整性。 因此，流固耦合的模擬對于分析不同流動條件對飛機性能的影響非常重要。對相互作用的準確預測使工程師能夠做出優化決策，以減少顫振、噪聲和變形等影響，并確保空氣動力學操作的安全性和效率。這可以借助有效的模擬技術有效地完成。

4 PQ 與MRF 域機艙流場分析圖3（a）和（b）分別為PQ和MRF 域仿真60kph 機艙風扇后流線示意圖。PQ 仿真，提升通過interface 面流體的壓升，流體方向軸向平行流出，如圖3（a）。MRF 域仿真，旋轉區域內流場受扇葉影響，在扇葉區域風速高，遠離扇葉區域風速低，風扇出口流體與水平方向呈一定夾角，且流動呈螺旋狀趨勢，如圖3（b），此流動狀態與理論較為符合。