(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211008301.X (22)申请日 2022.08.22 (71)申请人 北京电子科技职业学院 地址 100176 北京市大兴区经济技 术开发 区凉水河一 街九号 (72)发明人 赵宏霞　吕江毅　任小龙　刘敏杰　 (74)专利代理 机构 北京卓爱普专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 11920 专利代理师 王玉松 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 30/28(2020.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 119/08(2020.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种汽车多系统联合的热管理仿真计算方 法 (57)摘要 本发明属于汽 车技术领域， 特别涉及一种汽 车多系统联合的热管理仿真计算方法。 本发明提 供一种新的汽车多系统联合的热管理仿真计算 方法， 该计算方法操作方法精确、 设计模拟和计 算分析的过程规范化、 流程化、 平台化， 基于流体 力学， 热力学， 燃烧学等基本学科原理作为理论 基础， 利用计算机辅助分析， 运用多系统联合仿 真技术对汽车热管理系统进行仿真计算分析。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115310205 A 2022.11.08 CN 115310205 A 1.一种汽车多系统联合的热管理仿真计算方法， 其特征在于， 所述计算方法包括如下 步骤： S1： 提取水套流动模型； S2： 创建发动机缸体热模型， 所述发动机缸体热模型包括参数化的有限元气缸模型和 缸体缸盖的热质量模型； S3： 装配水套流动模型、 有限元气缸模型和热质量模型； S4： 对装配后的模型进行传热和压差标定， 并连接发动机的各热相关模型， 且将发动机 热分布模型和发动机热力学模型 连接； S5： 启动仿真运行， 输出测试工况点的热放 量。 2.如权利要求1所述的汽车多系统联合的热管理仿真计算方法， 其特征在于， 步骤S1中 包括如下步骤： S11： 转换水套CAD数模到相应 格式， 提取内部流动体积并转换实体； S12： 将所述实体用一个粗 糙的离散来获取 热求解率， 并标定体积和热传面积； S13： 最小化水套内部的流动损失， 在每个出口施加特征化压降曲线， 得到一维离散水 套模型。 3.如权利要求1所述的汽车多系统联合的热管理仿真计算方法， 其特征在于， 步骤S2中 参数化的有限元气缸模型共用于发动机和冷却系统， 结构参数包括缸盖平面厚度、 缸套厚 度、 气缸长度、 水套上表面距离、 水套下表面距离和水套角度。 4.如权利要求1所述的汽车多系统联合的热管理仿真计算方法， 其特征在于， 步骤S2中 创建缸体缸盖的热质量模型包括如下步骤： S21： 将发动机四缸的各边界作为切面， 切割转 化缸体和缸盖热质量体； S22： 在切割后的热质量体表面施加环境的对流边界， 创建热质量的连接节点和边界条 件； S23： 检查热质量的数目和接口的数目， 创建相接触的热质量之间的传热连接， 导出一 维缸体缸盖的热质量模型。 5.如权利要求1所述的汽车多系统联合的热管理仿真计算方法， 其特征在于， 步骤S2还 包括如下步骤： S200： 将发动 机的CAD模板导入转换为有限元网格的结构， 并创建各热质量组件的表面 接口； S201： 将模板导入到发动机缸体结构模型中， 得到发动机缸体热模型。 6.如权利要求2所述的汽车多系统联合的热管理仿真计算方法， 其特征在于， 步骤S3 中 包括如下步骤： 连接一维离散水套模型和发动机缸体热模型的热对流和热传导系数， 并标定各传热部 分的截面积。 7.如权利要求1所述的汽车多系统联合的热管理仿真计算方法， 其特征在于， 步骤S4中 对模型进行传热和压差标定时， 传热系数基于CFD的计算结果， 传热面积基于CAD数据， 且基 于测试结果施加进出口 的压差边界条件。 8.如权利要求1所述的汽车多系统联合的热管理仿真计算方法， 其特征在于， 步骤S4中 连接发动机的各 热相关模型包括如下步骤：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115310205 A 2连接有限元气缸模型和气体边界， 利用水套连接冷却系统， 散热器连接空气侧ID分析 模型， 并连接油路和润滑系统。 9.如权利要求1所述的汽车多系统联合的热管理仿真计算方法， 其特征在于， 步骤S4中 将发动机热分布模型和发动机热力学模型 连接包括： 通过发动机热力学模型中的燃烧边界将发动机热分布模型与发动机热力学模型 连接。 10.如权利要求1所述的汽车多系统联合的热管理仿真计算方法， 其特征在于， 步骤S4 中在连接发动机热分布模型和发动机热力学模型后构建摩擦模型和回路模 型， 且将摩擦模 型、 回路模型与发动机热分布模型和发动机热力学模型 连接； 所述摩擦模型中通过参数数据来标定， 所述参数数据通过在不同转速和水温下做倒拖 试验、 逐步拆除零部件做摩擦试验来获得； 所述回路模型包括整车模型、 E CU整车模块。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115310205 A 3