基于數(shù)值方法的裝載機(jī)分離式散熱系統(tǒng)性能研究
本文關(guān)鍵詞:基于數(shù)值方法的裝載機(jī)分離式散熱系統(tǒng)性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,工程機(jī)械得到了廣泛應(yīng)用,同時(shí),對工程機(jī)械性能的要求也越來越高,以散熱系統(tǒng)為核心的熱管理系統(tǒng)作為工程機(jī)械的重要組成部分,是決定工程機(jī)械性能好壞的關(guān)鍵因素之一,因此,對以散熱系統(tǒng)為核心的熱管理系統(tǒng)進(jìn)行研究及改進(jìn),在工程實(shí)際中具有重要意義。本文以散熱系統(tǒng)為重點(diǎn)研究對象,研究它對整車熱管理系統(tǒng)性能的影響[4]。目的是依據(jù)傳熱學(xué)理論,借助當(dāng)前先進(jìn)的數(shù)值計(jì)算和模擬仿真技術(shù),對散熱系統(tǒng)進(jìn)行熱平衡分析,對冷卻風(fēng)流場進(jìn)行數(shù)值模擬,對熱管理系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究,找到影響整機(jī)熱狀態(tài)的結(jié)構(gòu)因素及敏感參數(shù),提出影響熱管理系統(tǒng)性能的解決方案,避免在高溫環(huán)境下長期工作時(shí)出現(xiàn)過熱現(xiàn)象,從而提高工程機(jī)械的整體性能和工作效率。研究過程中主要利用CFD技術(shù),對其冷卻風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行研究及改進(jìn),利用Matlab軟件,對其熱管理系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析,得到以下結(jié)論:(1)采用分離式散熱系統(tǒng),可以有效增加冷卻風(fēng)流量,有效降低散熱器表面平均溫度。吸風(fēng)式比吹風(fēng)式更有利于增加冷卻風(fēng)流量,提高散熱器散熱性能。(2)風(fēng)扇安裝在發(fā)動機(jī)與散熱器之間的一定范圍(L1/L2=1.6~5.2),對冷卻風(fēng)流量及散熱器散熱影響不大。(3)添加隔板并不能提高散熱器散熱性能,隔板對冷卻風(fēng)流動起到了阻礙作用,因而,減小了風(fēng)扇進(jìn)口冷卻風(fēng)流量,從而影響了散熱器的散熱。(4)空氣流量對散熱器進(jìn)口溫度的敏感度值范圍較大,最大敏感度值也較大,調(diào)節(jié)冷卻空氣流量可以有效調(diào)節(jié)散熱器進(jìn)口溫度。
【關(guān)鍵詞】:裝載機(jī) 熱管理系統(tǒng) 散熱系統(tǒng) 數(shù)值模擬 計(jì)算機(jī)仿真
【學(xué)位授予單位】:河北工程大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TH243
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-16
- 1.1 課題來源及研究目的和意義10-11
- 1.1.1 課題來源10
- 1.1.2 研究目的和意義10-11
- 1.2 研究現(xiàn)狀11-13
- 1.3 工程機(jī)械散熱系統(tǒng)工作不良的原因分析13-14
- 1.3.1 環(huán)境原因13
- 1.3.2 冷卻風(fēng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原因13
- 1.3.3 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思想原因13-14
- 1.3.4 產(chǎn)品質(zhì)量、檢測及使用原因14
- 1.4 本文主要研究內(nèi)容14-16
- 第2章 熱管理系統(tǒng)計(jì)算分析理論基礎(chǔ)16-25
- 2.1 傳熱學(xué)理論16-19
- 2.1.1 熱傳導(dǎo)基本理論16-17
- 2.1.2 對流傳熱基本理論17-18
- 2.1.3 熱平衡計(jì)算分析理論18
- 2.1.4 散熱器熱交換理論18-19
- 2.2 數(shù)值傳熱學(xué)理論基礎(chǔ)19-24
- 2.2.1 數(shù)值傳熱學(xué)概述19
- 2.2.2 基本控制方程19-21
- 2.2.3 湍流模型21-23
- 2.2.4 控制方程的離散23-24
- 2.2.5 離散方程的求解24
- 2.3 本章小結(jié)24-25
- 第3章 裝載機(jī)熱平衡試驗(yàn)與計(jì)算分析25-38
- 3.1 熱平衡試驗(yàn)研究25-29
- 3.1.1 試驗(yàn)系統(tǒng)的組成25
- 3.1.2 試驗(yàn)設(shè)備25-26
- 3.1.3 試驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容26-27
- 3.1.3 試驗(yàn)27-28
- 3.1.4 試驗(yàn)結(jié)果的處理28-29
- 3.2 散熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理29-32
- 3.2.1 發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)29-30
- 3.2.2 液力傳動散熱系統(tǒng)30-31
- 3.2.3 液壓散熱系統(tǒng)31
- 3.2.4 冷卻風(fēng)系統(tǒng)31-32
- 3.3 高速跑車工況下熱平衡分析32-35
- 3.3.1 發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)32
- 3.3.2 液力傳動散熱系統(tǒng)32-33
- 3.3.3 液壓油散熱系統(tǒng)33-34
- 3.3.4 高速跑車工況下熱平衡計(jì)算分析34-35
- 3.4 “V”型作業(yè)工況下熱平衡分析35-37
- 3.4.1 發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)35
- 3.4.2 液力傳動散熱系統(tǒng)35-36
- 3.4.3 液壓油散熱系統(tǒng)36-37
- 3.4.4 “V”型作業(yè)工況熱平衡計(jì)算分析37
- 3.5 本章小結(jié)37-38
- 第4章 裝載機(jī)分離式冷卻風(fēng)系統(tǒng)數(shù)值模擬研究38-53
- 4.1 研究方案的確定38-40
- 4.2 幾何模型的建立40-43
- 4.2.1 三維實(shí)體模型40-42
- 4.2.2 空氣流場的三維幾何實(shí)體模型42-43
- 4.3 計(jì)算域網(wǎng)格模型的建立43
- 4.4 計(jì)算模型和邊界條件的設(shè)置43-45
- 4.4.1 進(jìn)出口邊界條件44
- 4.4.2 風(fēng)扇邊界條件44
- 4.4.3 散熱器邊界條件44
- 4.4.4 墻壁邊界條件44
- 4.4.5 內(nèi)部邊界條件44-45
- 4.4 冷卻風(fēng)流場的模擬計(jì)算結(jié)果45-48
- 4.4.1 流速分布45-46
- 4.4.2 壓力分布46-47
- 4.4.3 溫度分布47-48
- 4.5 數(shù)值模擬結(jié)果分析48-51
- 4.5.1 冷卻風(fēng)流量和溫度統(tǒng)計(jì)分析48-49
- 4.5.2 速度場49-51
- 4.6 結(jié)構(gòu)對冷卻風(fēng)流量及散熱性能的影響分析51-52
- 4.6.1 隔板對冷卻風(fēng)及散熱性能的影響51
- 4.6.2 散熱器周邊封堵前后對散熱性能的影響51-52
- 4.6.3 機(jī)罩進(jìn)風(fēng)口對散熱性能的影響52
- 4.6.4 吸風(fēng)式風(fēng)扇與吹風(fēng)式風(fēng)扇對散熱性能的影響52
- 4.7 本章小結(jié)52-53
- 第5章 裝載機(jī)熱管理系統(tǒng)仿真研究53-65
- 5.1 熱管理系統(tǒng)仿真模型的建立53-55
- 5.1.1 仿真模型建立原理53-54
- 5.1.2 仿真模型的建立54-55
- 5.2 仿真模型參數(shù)的確定55-56
- 5.3 高速跑車工況下熱平衡仿真計(jì)算分析56-59
- 5.3.1 敏感度定義56
- 5.3.2 敏感度的求取方法56-57
- 5.3.3 仿真結(jié)果分析57-59
- 5.4 “V”型作業(yè)工況下熱平衡仿真計(jì)算分析59-61
- 5.5 熱管理控制系統(tǒng)仿真分析61-64
- 5.5.1 控制系統(tǒng)模型的建立61-63
- 5.5.2 仿真結(jié)果分析63-64
- 5.6 本章小結(jié)64-65
- 總結(jié)與展望65-67
- 致謝67-68
- 參考文獻(xiàn)68-71
- 作者簡介71
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和科研成果71-72
- 附錄72-76
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:基于數(shù)值方法的裝載機(jī)分離式散熱系統(tǒng)性能研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:265260
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