發(fā)布時(shí)間：2021-08-26 15:03

　　冷卻系統(tǒng)是內(nèi)燃機(jī)車(chē)必不可少的一個(gè)重要系統(tǒng),其中散熱器更是冷卻系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。它主要是通過(guò)強(qiáng)迫風(fēng)使散熱器將冷卻系統(tǒng)中的熱量以熱交換的方式釋放到周?chē)沫h(huán)境中,從而確保發(fā)動(dòng)機(jī)能夠在允許的、最佳的溫度下運(yùn)行,保證機(jī)油正常的工作黏度、性能。發(fā)動(dòng)機(jī)在最佳工作溫度下發(fā)出規(guī)定的功率,從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的耐久性、可靠性。本文闡述了 HXN3B（4400馬力）型內(nèi)燃機(jī)車(chē)散熱器設(shè)計(jì)過(guò)程的模擬與仿真計(jì)算及優(yōu)化方案。在本課題的研究中,運(yùn)用CFD方法,通過(guò)CREO以及ANSYS.ICEPAK軟件得出頂置式機(jī)車(chē)散熱器的有限元模型（提供網(wǎng)格圖）,進(jìn)行模擬與仿真計(jì)算,得出計(jì)算結(jié)果,并對(duì)所得到的計(jì)算結(jié)果做出了相應(yīng)的分析。根據(jù)以前掌握的流體力學(xué)的知識(shí),以及查找文獻(xiàn)所得的專業(yè)知識(shí),詳細(xì)的了解了頂置式機(jī)車(chē)散熱器內(nèi)部流場(chǎng)壓力、溫度、速度等影響因素,從而對(duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整,提出了三種優(yōu)化方案,即將初始方案中的一個(gè)風(fēng)扇改為對(duì)稱放置的兩個(gè)風(fēng)扇以及在風(fēng)扇上端增加導(dǎo)流筒。通過(guò)觀察各個(gè)計(jì)算結(jié)果的壓力、速度以及溫度云圖對(duì)每種方案的散熱性能進(jìn)行了分析,并通過(guò)對(duì)比計(jì)算所得出的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)增加導(dǎo)流槽方案散熱器的散熱性能最好,得出了最終的優(yōu)化方案... 

【文章來(lái)源】：大連交通大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?ＨＸＮ３Ｂ?（４４００馬力）型機(jī)車(chē)總體布置圖??Ｆｉｇ．?１．１?Ｇｅｎｅｒａｌ?ｌａｙｏｕｔ?ｏｆ?ＨＸＮ３Ｂ?ｌｏｃｏｍｏｔｉｖｅ??ＨＸＮ３Ｂ型內(nèi)燃機(jī)車(chē)主要技術(shù)參數(shù)如下：??柴油機(jī)最大運(yùn)用功率（裝車(chē)功率）

?第一章緒論???機(jī)車(chē)最大運(yùn)用速度?１００ｋｍ／ｈ；??持續(xù)速度?￡ｌ９ｋｍ／ｈ；??最大恒功速度?１００ｋｍ／ｈ；??最小恒功速度?Ｓｌ９ｋｍ／ｈ；??最大啟動(dòng)牽引力（按計(jì)算輪徑，１２００ｍｍ）?＞５６０ｋＮ；??持續(xù)牽引力?２５４０ｋＮ。??ＨＸＮ３Ｂ型內(nèi)燃機(jī)車(chē)采為單司機(jī)室雙操縱臺(tái)、外走廊、整體式油箱、底架承載式結(jié)??構(gòu)。其中冷卻室設(shè)有冷卻鋼結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)端牽引電機(jī)通風(fēng)機(jī)、機(jī)油栗、燃油泵、機(jī)油和燃油??濾清器及相關(guān)的管路系統(tǒng)。大片散熱器為頂置式安裝＿??散熱器由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，散熱器由高溫散熱器和低溫散熱器連接組成兩組撒熱氣，位于??左右兩側(cè)�？拷裼蜋C(jī)的為高溫散熱器，遠(yuǎn)離為低溫散熱器。高溫散熱器和低溫散熱器??有兩個(gè)進(jìn)出水口。??散熱器采用管子與端板采用脹接方式的管片式散熱器。高低溫水進(jìn)口處安裝有過(guò)濾??器，防止冷卻水對(duì)水室造成沖蝕。??每組高低溫散熱器只有一個(gè)散熱單節(jié)，為大片式散熱器。高低溫散熱器外形尺寸為??４０３８ｘ１２５４ｘ２９２。??高溫散熱器：１個(gè)流程，８排管；低溫散熱器：４個(gè)流程，８排管。??散熱器的外觀結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖１．２。??圖１．２?ＨＸＮ３Ｂ型機(jī)車(chē)散熱器示意圖??Ｆｉｇ．?１．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｒａｄｉａｔｏｒ?ｆｏｒ?ＨＸＮ３Ｂ?ｌｏｃｏｍｏｔｉｖｅ??５??

?大連交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文???第三章頂置式機(jī)車(chē)散熱器仿真計(jì)算??３．１頂置式機(jī)車(chē)散熱器初始方案ＣＦＤ模型建立??本課題是對(duì)頂置式機(jī)車(chē)散熱器進(jìn)行模擬計(jì)算，首先用ＣＲＥＯ軟件對(duì)實(shí)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行??分析，明確結(jié)構(gòu)與各零部件尺寸作用，對(duì)仿真模擬有初步認(rèn)識(shí)。在ＡＮＳＹＳ．ＩＣＥＰＡＫ??中建立計(jì)算模型，模型的各個(gè)部件的尺寸由實(shí)體模型上測(cè)量得出。對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的部??分，用ＣＲＥＯ直接建立模型，而后將ＣＲＥＯ建立好的實(shí)體模型導(dǎo)入ＡＮＳＹＳ．ＩＣＥＰＡＫ??中。在建模完成后對(duì)模型進(jìn)行檢測(cè)（ＡＮＳＹＳ．ＩＣＥＰＡＫ中的“ｃｈｅｃｋｍ０ｃｉｅ＾命令），檢查??無(wú)誤后保存模型，完成前期的準(zhǔn)備工作。??ｌ＾Ｂ??圖３．１．ａ頂置式機(jī)車(chē)散熱器初始方案ＣＦＤ計(jì)算模型ｔ入ＵＺ?Ｔｆｆｉｌ）??Ｆｉｇ?３．１．ａ?ＣＦＤ?ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ?ｍｏｄｅｌ?ｆｏｒ?ｔｈｅ?ｉｎｉｔｉａｌ?ｐｌａｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｏｖｅｒｈｅａｄ?ｌｏｃｏｍｏｔｉｖｅ?ｒａｄｉａｔｏｒ?（ＸＯＺ?ｐｌａｎｅ）??ＢＭｉ??圖３．１．ｂ頂置式機(jī)車(chē)散熱器初始方案ＣＦＤ計(jì)算模型（ＸＯＹ平血）??Ｆｉｇｕｒｅ?３．１．ｂ?ＣＦＤ?ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ?ｍｏｄｅｌ?ｆｏｒ?ｔｈｅ?ｉｎｉｔｉａｌ?ｓｏｌｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｏｖｅｒｈｅａｄ?ｌｏｃｏｍｏｔｉｖｅ?ｒａｄｉａｔｏｒ?（ＸＯＹ??ｐｌａｎｅ）??１４??

【參考文獻(xiàn)】：
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