1. 研究目的与意义（文献综述）

国内外发展现状:发动机散热器在我国的发展有多年历史，根据中国《内燃机工业年鉴》的大约统计，从事汽车散热器生产和服务的企业大概有 100 余家，其中多数为中小企业，技术和研发能力都较低，一般都是外购零件组装。其中真正有自己研发和技术能力的只有一些跨国汽车零部件公司，而且都具有比较稳定的配套渠道。它们多是合资的汽车公司的供应商，具有比较固定的市场，经营压力较小。从属于整车厂内的散热器公司和跨国汽车企业的散热器配套公司以前只为内部供货，但近年来由于中国汽车市场的竞争加剧，汽车产品的价格下降，汽车厂商为了更有效的降低成本，也出现了开始转向独立的汽车散热器生产企业的趋势。竞争最充分的是行业内部的独立散热器生产企业。这些企业不依附于任何一家整车厂商，面向国内众多的整车厂进行配套，有的产品还出口到海外市场，而他们为了适应激烈的市场，一般具有较强的产品研发开发能力和市场开拓能力，这也是将来汽车散热器厂商的发展方向。我国散热器的技术水平和质量状况已基本能够满足国内配套的需要。但是从整体上看，散热器行业目前的技术水平与国际相比还有差距，主要体现在产品可靠性和产品性能，生产自动化程度，原材料利用率方面。国际上的生产模式比较雷同,但大多是大量采用先进的自动化生产设备和检测设备来保证产品质量,因此从技术层面来说,如何提高产品可靠性和产品性能，生产自动化程度，原材料利用率等方面是缩小与国际先进生产水平差距的关键所在。

采用装配式铝散热器是以后散热器发展的主要方向。虽然铜的导热性明显高于铝，且有良好的软钎焊性，一直是散热器长期惯用的材料，但铜软钎焊过程中必须用有腐蚀性的氯化锌作为溶剂来除去铜的氧化膜，从而使铜制散热器的制造工艺显得异常复杂。虽然近期某些工艺有较大的改进，但是仍免不了芯体制造过程中的表面处理。汽车散热器的工作环境比较恶劣，为了避免铜制散热器与氨、硫化氢及各种腐蚀性液体接触，延长其寿命，往往要经过表面处理，并做防绣处理，这样降低了散热器的散热性能，恰恰使得其优势变成劣势。因此，再现实使用中铝制散热器越来越多的被使用。铝制散热器是由抗腐蚀性能良好并焊接强度高的防绣铝合金材料制成，并在钎焊后其密封效果好，强度高，硬度高，质量轻，散热效果好，耐用，成本低使得其实用性和经济性都优于铜制散热器。因此，铝制散热器是未来散热器的主要发展方向。

通过对论文的查阅，了解到现在的研究方向基本是利用各种软件进行仿真研究，例如：基于 cfd 方法进行了汽车散热器的仿真研究。首先进行了某型商用车散热器的性能试验，获得了相关试验数据，进而了解其散热特性。利用试验数据分析了影响管带式散热器性能的因素，得到散热器散热量、风阻及水阻与冷却水入口温度、水流量及冷却空气流量之间关系。使用计算流体力学仿真软件cfdesign 对散热器流场和温度场进行了仿真计算，得到了散热单元流场的内部流动细节与散热器整体的换热分析计算数据，验证计算方法可行。最后利用所得数据对散热器性能进行优化。再比如：对汽车发动机常用的百叶窗翅片式散热器开展了风洞实验和数值模拟研究，以期获得散热器传热、流阻和综合性能，以及影响汽车散热器性能的各种因素，研究的内容和获得的结果对百叶窗翅片式散热器的优化设计与改进具有指导意义和参考价值。为模拟汽车真实运行工况，建立了汽车散热器三维数值模型，通过数值模拟方法对某型商用汽车散热器开展了研究。这些研究成果多是在获取了实验数据的基础上，通过软件建立三维模型，进行仿真模拟来对散热机性能进行进一步的完善及优化。

2. 研究的基本内容与方案

本次设计以管带式汽车散热器为设计原型，首先根据原始参数及设计要求，进行发动机散热器热力设计，确定散热器结构形式和几何参数，建立仿真模型。然后利用通用cfd软件，通过仿真分析，优化设计参数，提高散热器热力性能和经济性。具体研究内容及步骤如下:

1.查阅文献资料。收集、阅读中外有关文献，了解国内外汽车散热器的发展现状与主要研究方向，加深对选题的认识，构思设计纲要框架，对自己论文的主要研究方向有一个大体的认识。

2.结构方案和控制策略的确定。综合分析比较各种类型的汽车散热器的优点和缺点，比较使用不同的冷却方式所能达到的效果，确定散热器类型和冷却方式。

3. 研究计划与安排

1-2（3.2-3.13）学生提交文献检索摘要，撰写开题报告，并完成网上提交开题报告，整理论文提纲、设计概要。

3-4（3.16-3.27）进行外文翻译，并提交外文翻译译文。

5-6（3.30-4.10）进行外文翻译，并提交外文翻译译文。

4. 参考文献（12篇以上）

1. 姚仲鹏，王新国，车辆冷却传热[m]北京理工大学出版社，2001

2. 史美中，王中铮，热交换器原理与设计[m]东南大学出版社，2014

3. 谢暴, 陶其铭.基于cfd的汽车发动机舱热管理及优化[j]汽车安全与节能学报,2016

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