Trong sự hợp tác giữa TENGAM Engineering Inc. và CFturbo, một loại bơm làm mát ô tô điện hoàn toàn mới với động cơ điện không chổi than đã được phát triển.
CFturbo chịu trách nhiệm thiết kế thủy lực, mô phỏng CFD, và tối ưu hóa. Các mục tiêu thiết kế bao gồm kích thước nhỏ gọn, hiệu suất cao và độ ồn thấp.
1. Giới thiệu dự án:
Dự án là sự hợp tác giữa TENGAM Engineering Inc. và CFturbo để phát triển một loại bơm làm mát ô tô điện mới với động cơ không chổi than. CFturbo chịu trách nhiệm thiết kế thủy lực, mô phỏng CFD và tối ưu hóa thiết kế. Các mục tiêu của thiết kế bao gồm kích thước nhỏ gọn, hiệu suất cao và độ ồn thấp.
2. Thông số thiết kế:
- Dung dịch làm mát là hỗn hợp glycol và nước (50%-50%) ở 20°C.
- Điểm thiết kế có lưu lượng dòng chảy là 17.5 L/phút và chênh lệch áp suất 52.0 kPa.
- Điểm mục tiêu thấp hơn có lưu lượng 6.67 L/phút và chênh lệch áp suất 25.5 kPa.
3. Vai trò của mô phỏng CFD trong phát triển sản phẩm:
CFD đóng vai trò quan trọng trong thiết kế sản phẩm hiện đại, đặc biệt là trong ngành công nghiệp ô tô. Việc sử dụng mô phỏng từ sớm giúp đáp ứng mục tiêu thiết kế, tối ưu hóa giải pháp và rút ngắn thời gian cũng như chi phí phát triển sản phẩm.
4. Thiết lập mô hình:
Mô hình ban đầu của bơm được phát triển từ đơn giản đến phức tạp hơn. Thiết kế mô phỏng bao gồm các thành phần như bánh công tác, ống hút và cánh tản.
5. Mô phỏng và tối ưu hóa:
Sử dụng các mô phỏng trạng thái ổn định và quá độ để đánh giá hiệu suất của bơm. Các phương pháp thống kê và tối ưu hóa được sử dụng để xác định các tham số quan trọng nhất trong thiết kế.
6. Kết quả thử nghiệm:
Sau quá trình thử nghiệm, một số điểm hoạt động có độ ồn cao hơn so với dự kiến. Cấu trúc đỡ trục chịu lực cũng bị mài mòn rõ rệt. Do đó, thiết kế van xoáy đôi (double volute) đã được áp dụng để giảm lực hướng tâm tại các điểm ngoài thiết kế.
7. Điều chỉnh thiết kế:
Do nhu cầu của khách hàng, thiết kế đã được điều chỉnh để tăng hiệu suất bơm với lưu lượng dòng chảy lớn hơn (35.0 L/phút và chênh lệch áp suất 180.0 kPa).
8. Sản phẩm cuối cùng:
Sau các thử nghiệm và điều chỉnh, sản phẩm đã sẵn sàng cho thị trường, với khả năng vận hành hiệu quả và ổn định ở tốc độ quay cao.
Tài liệu nhấn mạnh quá trình phát triển và tối ưu hóa bơm làm mát ô tô điện, từ thiết kế thủy lực ban đầu đến sản phẩm hoàn thiện sẵn sàng cho thị trường.
