適用汽車散熱器試驗的小型風洞收縮段設計及結構改進分析*

張 威

(武漢交通職業學院，湖北 武漢 430065)

冷卻系統是汽車發動機的重要組成部分，散熱器又是其核心部件[1]。散熱器的散熱性能對冷卻系統至關重要，同時也影響整車的經濟性和工作效率。散熱器的設計通常先用數值模擬的方法進行模型設計、仿真驗算等，再通過風洞試驗進行實證[2]。

散熱器位于發動機前部，為發動機提供散熱，保證發動機的良好運行。目前，散熱器的數值模擬已經有了很多研究：韓占鐘等[3]闡述了如何利用Fluent軟件對散熱器進行優化設計；張行周等[4]建立了基于散熱器微元結構的動態傳熱模型，并利用MATLAB/SIMULINK對其仿真模型進行了分析；袁兆成等[5]利用CFD對結構復雜的管帶式散熱器進行了仿真研究。還有些學者對風洞的結構進行了研究：王帥等[6]使用CFD軟件對兩種風洞的收縮段壁型進行了全面的仿真分析，通過比較、探討兩種收縮曲線對收縮段內流場的影響，提出了風洞收縮段參數化設計的想法。張連河等[7]采用CFD軟件對比分析不同速度條件下維辛斯基收縮段的流場品質，得出能提高收縮段加速性的結論。

前期研究大多側重于理論部分，對風洞結構的研究也大多關注收縮段的曲線，但是對收縮段的維氏曲線和雙三次曲線對風洞性能的影響缺少研究，本文將對此問題展開研究。

1 風洞試驗小型化設計

國內風洞結構設計一般以國防科研試驗工程技術系列教材之《高低速風洞氣動與結構設計》[8]《風洞設計原理》[9]為理論指導，本設計也將參考以上兩本教材并結合國內同類型風洞的設計經驗對各結構、尺寸進行確定。……