管带式散热器的设计及其参数化设计系统的研究

论文摘要

散热器是发动机冷却系统中的重要部件,对发动机的动力性、经济性和可靠性有很大影响。在车用散热器中,管带式散热器以其优良的传热性能,较高的紧凑性指标,在目前的汽车行业中应用最为广泛,并具有良好的前景。本文以管带式散热器为研究对象,进行了它与发动机的匹配设计和校核,并通过散热器风洞试验验证了理论匹配的合理性,最终研究开发了管带式散热器参数化设计系统。基于管带式散热器与发动机的匹配,以发动机要散掉的最大散热量为目标,进行了管带式散热器的设计,得到了管带式散热器芯体的总体尺寸、冷却水管和散热带的参数。以潍柴WD615.50和三菱4G69S4M两款发动机为例,进行了管带式散热器的匹配设计和校核,并且根据匹配得到的散热器芯体零件的参数制备散热器试件,进行了风洞试验验证试件的实际散热性能。通过分析试验结果得出结论：制备的散热器试件的散热能力完全能满足发动机的散热需求,证明了通过理论匹配得到的管带式散热器芯体几何参数的合理性。以管带式散热器与发动机匹配得到的散热器芯体参数为基础,以SolidWorks为参数化平台,使用Visual Basic 6.0作为开发工具,进行管带式散热器的参数化设计。研究开发了管带式散热器参数化设计系统,该系统可以根据用户界面的输入值,进行管带式散热器与发动机的匹配设计；以匹配出的管带式散热器芯体参数为基础,进行管带式散热器零件图、装配图和工程图等的参数化设计。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 汽车散热器概述
• 1.2 汽车散热器国内外研究现状
• 1.2.1 散热器材料和生产技术的发展概述
• 1.2.2 散热器散热性能的研究现状
• 1.2.3 散热器结构设计及优化的研究现状
• 1.3 课题的研究目的、意义及主要内容
• 1.3.1 课题的研究目的、意义
• 1.3.2 课题主要研究内容
• 第2章 基于发动机散热量的管带式散热器设计的研究
• 2.1 散热器与发动机的匹配意义
• 2.2 基于发动机散热量的管带式散热器参数的确定
• 2.2.1 散热器设计和校核工况点的选择
• 2.2.2 管带式散热器关键参数的确定
• 2.2.3 管带式散热器芯体参数的合理性校核
• 2.3 匹配发动机散热量的管带式散热器芯体设计实例
• 2.4 管带式散热器与发动机匹配的风洞试验验证
• 2.4.1 风洞试验设备及试件制备
• 2.4.2 风洞试验方法及步骤
• 2.4.3 风洞试验部分参数的解析计算
• 2.4.4 风洞试验结果及分析
• 2.5 本章小结
• 第3章 管带式散热器的参数化设计
• 3.1 管带式散热器参数化设计的总体结构
• 3.2 散热器参数化设计的关键技术
• 3.2.1 参数化设计原理概述
• 3.2.2 CAD的二次开发技术研究
• 3.3 管带式散热器零件参数化设计
• 3.3.1 参数化设计对管带式散热器零件草图的要求
• 3.3.2 管带式散热器零件参数化设计的实现
• 3.3.3 管带式散热器芯体的结构分析
• 3.3.4 管带式散热器零件之间的结构尺寸的关联性分析
• 3.4 自动装配技术
• 3.5 参数化工程图设计
• 3.6 数据库访问技术
• 3.7 本章小结
• 第4章 管带式散热器参数化设计系统
• 4.1 系统的总体框架和工作流程
• 4.2 系统开发环境与工具
• 4.3 系统设计
• 4.3.1 系统主界面和初始界面设计
• 4.3.2 散热器与发动机匹配模块界面设计
• 4.3.3 管带式散热器参数化模块界面设计
• 4.3.4 查询界面设计
• 4.3.5 系统的主要功能
• 4.4 系统设计实例
• 4.5 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表