● 摘要
本文应用商用CFD软件Fluent，对汽车通道式制动盘进行三维模拟计算。首先运用正交实验设计方法，对制动盘通道结构的通道数量、通道入口角度和出口角度三个因素进行正交设计，根据三个因素五个试验水平，设计出25个不同参数的制动盘试验模型；然后计算各试验模型分别在转速为100r/min、400r/min、800r/min和1200r/min下的温度场和速度场，获取各试验模型通道叶片和上下壁面的面积和对流换热系数，并采用对流换热系数和对流换热面积的乘积来评价制动盘的散热性能；最后利用正交实验设计法的数据处理方法研究制动盘通道结构的三个因素在四种转速下对制动盘散热性能的影响，得到各因素对制动盘散热性能影响的显著性大小、三个因素的最佳搭配方案以及优化方向。
通过各因素对制动盘散热性能影响的显著性分析结果表明：通道数量因素无论在哪种转速下都对制动盘的散热性能有非常显著的影响；入口角度因素在中高转速（400r/min、800r/min、1200r/min）下对制动盘散热性能有非常显著的影响，而在低转速（100r/min）下对其无显著影响；出口角度因素在较高转速（800r/min、1200r/min）下对制动盘散热性能有比较显著的影响，而在较低转速（100r/min、400r/min）下对其无显著影响；在中高转速（400r/min、800r/min、1200r/min）下，入口角度因素对制动盘通道散热性能的影响最大，通道数量因素的影响仅略微小于入口角度因素；出口角度因素的影响远小于前两者。
最佳的通道数量应为40，而且在32和40之间，仍有能够使制动盘散热效果更佳的通道数量；最佳的入口角度应为与制动盘旋转方向相反的30°，并且在适当范围内，该角度在该方向上越大散热性能越好；最佳的出口角度应为与制动盘旋转方向相反的30°，并且在适当范围内，该角度在该方向上越大散热性能越好。