硅油风扇离合器是利用硅油的粘性剪切力来传递力矩的新型传动装置,它在不同的发动机冷却系中有着广泛的应用。硅油风扇离合器不仅可以降低发动机的燃油消耗,还能降低风扇的启动噪声和减少发动机的排放。硅油风扇离合器是利用硅油的粘性剪切力来传递力矩的,高温状态下离合器与风扇不能有效接合,影响风扇离合器调节冷却强度。因此,开展硅油风扇离合器的散热分析以及对其散热性能参数的研究具有重要的实际意义。本文对各种发动机冷却系的硅油风扇离合器的结构、工作原理及工作介质进行了分析,并依据理论分析选择某款典型硅油风扇离合器作为研究对象。介绍了工程热力学的三种散热方式,通过对硅油风扇离合器的生热和散热过程进行分析和研究,建立了硅油风扇离合器生热和散热的理论模型。为后续硅油风扇离合器仿真散热计算分析奠定了理论基础。借助于软件UG建立离合器壳体的几何数模,利用HyperMesh进行网格划分,最后通过Gambit和Fluent软件的自动求解程序,建立有限元分析环境下硅油风扇离合器和风洞的数值仿真模型。通过对该硅油风扇离合器表面热流场的直接耦合计算,实现对流换热过程的一次性求解,得出了硅油风扇离合器表面的温度分布及流场的速度和压强分布。在试验设计原则及性能规范要求的指导下,进行了硅油风扇离合器性能台架试验研究。在试验过程中,模拟离合器在不同转速下的工况,利用传感器采集离合器表面的温度数据,并将实验所测温度值与仿真计算进行对比分析。经过硅油风扇离合器台架性能试验验证,文中建立硅油风扇离合器有限元仿真模型是比较合理的,计算方案是可行的。通过对不同参数仿真结果的比较,定性分析了包括离合器散热筋数量、离合器内表面凸台高度、离合器转速、风洞入口的风速、环境温度及空气密度对硅油风扇离合器散热性能的影响。本文在充分吸收和借鉴前人研究成果的基础上,对硅油风扇离合器热流耦合方法和对流换热特性进行了深入的研究和探讨,并具体应用于离合器散热仿真实例,对硅油风扇离合器散热性能的研究有重要的意义。