[发明专利]一种汽车冷却风扇的确定方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其是涉及一种汽车冷却风扇的确定方法和装置。

背景技术

冷却性能是整车的一项重要性能，而冷却风扇的能力又是衡量冷却性能的重要指标。在现有的汽车设计中，大多依靠试验的手段来验证解决冷却问题。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

这种方式需要用多种风扇分别进行测试，这种方式不仅试验费用高昂、周期较长，而且设计更改困难。同时，由于样车等资源限制，试验实施起来非常困难，而且成本高昂。

发明内容

为了解决现有技术中通过试验手段确定风扇导致的费用高昂、周期长等问题，本发明实施例提出了一种汽车冷却风扇的确定方法和装置。所述技术方案如下：

本发明实施例提出了一种汽车冷却风扇的确定方法，包括：

步骤1、获取风扇的P-Q曲线即压强-流量曲线，并获取与所述P-Q曲线对应的P-Q函数；

步骤2、确定该风扇的初始速度upp；

步骤3、根据CFD对使用该风扇的车辆进行模拟，并使风扇运行在初始速度upp下，读取模型中的车辆达到平衡时风扇前端压力与风扇后端压力的模拟压力差dp；

步骤4、根据该初始速度upp及风扇的P-Q函数计算对应的函数压力差dppq，并判断该函数压力差dppq与模拟压力差dp的差值是否小于预设差值，如果是则进入步骤5，否则重新确定初始速度upp并返回步骤3；

步骤5、判断该函数压力差dppq是否符合预设的目标值，如果是则确定该风扇为目标风扇；否则重新确定另一P-Q曲线并返回步骤1。

作为上述技术方案的优选，所述步骤3具体为：

步骤31、通过CFD对车辆进行模拟，并将模型中的风扇域的旋转域中添加六面体网格；其中，所述六面体网格为正方体或长方体；

步骤32、在风扇域的入口域和出口域添加至少一层六面体网格；

步骤33、根据预设的动力源模拟风扇的动力输入，以使风扇工作于预定的速度；

步骤34、测量风扇入口域的压力和出口域的压力，并计算风扇入口域和出口域的模拟压力差dp。

作为上述技术方案的优选，所述步骤1具体为：

步骤11、确定备选风扇的P-Q曲线；

步骤12、根据该P-Q曲线确定P-Q函数dppq＝a×upp³+b×upp²+c×upp+d的参数a、b、c、d。

作为上述技术方案的优选，所述步骤4具体为：

步骤41、根据步骤12确定的参数a、b、c、d的取值，计算与所述初始速度upp对应的函数压力差dppq；

步骤42、读取模拟压力差dp，并计算函数压力差与模拟压力差的差值dpp＝dppq-dp；判断dpp取值是否满足预设条件，如果是则跳转到步骤5；否则进入步骤43；

步骤43、重新确定初始速度upp，并返回步骤3。

本发明实施例还提出了一种汽车冷却风扇的确定装置，包括：

函数确定模块，用于获取风扇的P-Q曲线即压强-流量曲线，并获取与所述P-Q曲线对应的P-Q函数；并确定该风扇的初始速度upp；

模拟压差确定模块，用于根据CFD对使用该风扇的车辆进行模拟，并使风扇运行在初始速度upp下，读取模型中的车辆达到平衡时风扇前端压力与风扇后端压力的模拟压力差dp；

收敛模块，用于根据该初始速度upp及风扇的P-Q函数计算对应的函数压力差dppq，并判断该函数压力差dppq与模拟压力差dp的差值是否小于预设差值，如果否则重新确定初始速度upp并由所述模拟压差确定模块重新进行计算，直至获得符合P-Q函数且能够在车辆中实现平衡状态的函数压力差dppq；

风扇选择模块，用于判断所述收敛模块确定的函数压力差dppq是否符合预设的目标值，如果是确定该风扇为目标风扇，否则重新确定另一P-Q曲线，并重新通过所述模拟压差确定模块和收敛模块重新进行计算。

作为上述技术方案的优选，所述模拟压差确定模块具体为：

六面体网格添加单元，用于通过CFD对车辆进行模拟，并将模型中的风扇域的旋转域中添加六面体网格；其中，所述六面体网格为正方体或长方体；并在风扇域的入口域和出口域添加至少一层六面体网格；

速度确定单元，用于提供预设的动力源模拟风扇的动力输入，以使风扇工作于预定的速度；

模拟压力差确定单元，用于测量风扇入口域的压力和出口域的压力，并计算风扇入口域和出口域的模拟压力差dp。

作为上述技术方案的优选，所述函数确定模块具体为：