【行业案例】用CFD设计高质量废气再循环（EGR）冷却器——仿真壁面沸腾
废气再循环（EGR）系统在减少汽车发动机氮氧化物排放方面起着重要作用。EGR吸入高温废气，在燃烧室中再循环，从而用惰性的燃烧废气替换氧气。更少的氧气就意味着形成更少的氮氧化物。但由于氮氧化物随着温度呈指数增加，废气在重新进入燃烧室之前必须先进行冷却。EGR冷却器就起着这样的作用。设计EGR系统和EGR冷却器存在一定难度，原因如下：
EGR是汽车动力装置中最脆弱的组件之一：任何故障都会导致冷却剂直接进入发动机，可能形成毁坏性的发动机故障。
由于废气温度较高，冷却剂会发生沸腾现象。必须防止冷却剂蒸汽气泡形成，以确保对废气的理想冷却效果，同时避免过高的热应力。
EGR冷却器的仿真是开发高可靠、高质量废气再循环系统的关键技术。
EGR冷却器的几何结构。 冷却剂采用乙二醇。冷却管清晰可见。
ANSYS解决方案提供下列功能，确保EGR冷却器性能的可靠快速仿真：
用于同时仿真流体和固体中热传递的共轭热传递（CHT）功能；
能在发生沸腾时准确仿真冷却剂和冷却剂蒸汽的混合多相模型；
用于准确预测冷却剂与通过高温废气的管道接触时冷却剂沸腾的位置和时间的半经验壁面沸腾模型
用于准确仿真液体和气体之间相变的蒸发冷凝模型
可导出到ANSYS Mechanical执行热应力和疲劳仿真的详细温度和蒸汽分布图。
冷却管和管壁上的EGR冷却剂温度。和预期一样，在废气进入系统的地方，温度高于其它区域。在这个区域，预期会发生沸腾并产生蒸汽。
EGR冷却器系统中的冷却剂蒸汽体积分数
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