一個(gè)汽車(chē)冷卻系統的設計

圖2： 結合一維和三維的CFD取兩者之長(cháng)，使分析兼具速度和準確性。

最初，冷卻系統設計師定義了可穿過(guò)水套的壓力和流動(dòng)速率等一系列邊界條件。他們通過(guò)了解待設計汽車(chē)的常見(jiàn)駕駛情境以及將如何關(guān)聯(lián)到發(fā)動(dòng)機最大扭矩轉速(RPM)和水泵性能來(lái)確定這些數值。

發(fā)動(dòng)機/水套的結構設計師使用MCAD系統內嵌的FloEFD工具，在水套上進(jìn)行詳細的流體流動(dòng)和熱交換分析。她根據系統設計師提出的邊界值范圍建立了一套FloEFD分析。這可能需要通過(guò)三維分析運行30、40、甚至更多批模型。這些運行生成的數據自動(dòng)擬合成詳細的特征圖，現在構成一套完整的水套模型。模型中輸入了水套邊界條件，生成了冷卻液（和發(fā)動(dòng)機）流動(dòng)溫度。

該模型被簡(jiǎn)單地嵌入Flowmaster工具相關(guān)數據庫。如今系統設計師能通過(guò)新汽車(chē)模型預期的系列駕駛情境來(lái)進(jìn)行冷卻分析。冷卻系統中可加入設計變化，從而運行執行分析。水套模型保持完好無(wú)缺，因為它涵蓋了所有可能的操作環(huán)境。復雜零部件（水套）三維仿真的準確性結合一維冷卻系統分析的速度，將兩者最大優(yōu)點(diǎn)整合到一個(gè)系統中。有了分析速度，系統設計師能夠設計出在具有最佳性能的小帶寬運行的冷卻系統，溫度范圍可能在3-4℃。若冷卻系統在超過(guò)該最佳范圍的溫度下運行，則可能導致過(guò)熱以及汽車(chē)制造商高額保修費用。在低于最佳溫度范圍的溫度下運行則可能導致過(guò)度排放和汽油里程數過(guò)少。

同樣的方法可用于其它汽車(chē)系統，如排氣裝置、燃油和車(chē)廂空調等。它還能用于軍事/航空等行業(yè)的燃油供應和環(huán)境控制、化學(xué)加工、能源和公用事業(yè)等等。