HK280型平地机发动机舱热管理换热过程的分析与优化.rar

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文集编号: 2014101509937

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文档介绍

平地机是用于土地平整、整形的工程机械,广泛用于道路交通、机场建设等工程中的地面平整、推土、布料等工作,是道路桥梁修建、矿山建设、水利设施建设等大型工程中的重要设备。随着基础设施建设量的增加,平地机等工程机械的使用量也越来越大,在激烈的市场竞争中,各生产厂家纷纷着眼于工程机械的高效、低耗以及舒适性的研究。平地机作业中基本处于低速大负荷状态,且长时间工作于高温、高粉尘密度的环境中。因此,其发动机舱散热系统常处于全负荷运转,面临着严峻考验。对于发动机机舱散热的研究,需要考虑到机舱内外流场以及温度场的分布,并且涉及到多个散热器布置形式对散热的影响的分析。平地机发动机舱热源多,结构复杂,使气流流向及温度测量困难重重。同时工程机械较大的尺寸也使传统的风洞试验研究难于进行。随着计算流体力学以及计算传热学理论的日益完善,计算机软硬件的不断发展,加之汽车技术快速升级换代所带来的越来越多的需求,使得CFD技术在汽车产品开发以及后续使用问题的研究分析中得到越来越多的应用。本文即利用CFD手段,针对平地机发动机舱热管理中的热交换问题,从机舱内外流场和冷却包内各散热器温度场着手,分析机舱流场和散热器布置形式对冷却包散热性能的影响。为进一步的发动机舱热管理研究提供理论依据。首先,建立以实车尺寸为参照的发动机舱三维数模以及模拟平地机工作环境的风洞。利用结构化和非结构化网格生成技术对模拟区域进行离散,并重点对冷却包进行严格的结构化六面体网格划分。根据所模拟内容选择计算模型并设置边界条件,构建“数值实验”所需的物理模型。然后,对平地机发动机舱流场及冷却包处的热量交换进行了仿真计算。研究分析了额定功率下,冷却风扇最大转速时发动机舱的内外流场和温度场。并重点分析冷却包内各散热器布置形式以及进气格栅位置对冷却包散热的影响。最后,根据对模拟结果的分析,提出改善水箱散热器和空对空中冷器散热性能的方案——调整进气格栅尺寸;调整冷却风进口及变速箱油散热器尺寸。对修改后的模型进行模拟计算。结果表明加宽进气格栅可以增加冷却风流量,通过减小变速箱油散热器垂直方向尺寸,能够增加水箱散热器和中冷器入口侧冷却风流量,进而提高其散热能力。

文档标签: 热力学
贡献者

安丰贞编辑

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