装载机不同动力舱特征换热过程分析

发布时间：2017-04-11 10:02

  本文关键词：装载机不同动力舱特征换热过程分析，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：装载机动力舱结构紧凑,内部布置较多部件,其中散热系统主要包括冷却风扇、散热器组、导风罩和动力舱空气进出口等。通过冷却风扇转动,冷却空气进入动力舱,在经历部分部件的阻碍作用和高温部件的加热作用之后,冷却空气与散热器进行换热,然后流出动力舱。随着装载机功率越来越大,散热要求越来越高,装载机过热问题日渐突出,也越来越受到重视。动力舱不同布置形式下,其换热过程差异较大,散热效果也是各有高低。本文主要利用计算流体动力学方法,对装载机不同动力舱特征下的换热过程进行分析,全文主要内容如下:首先,介绍了装载机动力舱的布置情况,装载机过热问题出现的原因及影响后果,列举了国内外研究现状与成果,引出本文研究内容。其次,介绍数值仿真方法和k-ε湍流模型,建立和简化装载机动力舱模型,对其铲土、后退和高速跑三个工况换热过程进行分析。通过分析,得到装载机温度场、空气进出口质量流量和速度场分布状况,在此基础上,分别从增加动力舱侧面入口面积和增加发动机与散热模块距离两方面对动力舱散热效果进行改进。再次,对动力舱隔断换热过程进行分析。先对动力舱平面隔断模型三个工况换热过程进行分析,然后对隔断后动力舱开口尺寸对散热效果的影响进行研究,接下来对隔断模型进行改进,建立梯形台隔断模型,其散热效果要优于平面隔断。最后,对动力舱风扇不同位置换热过程进行分析。针对风扇位于动力舱中部和尾部,以及吹风式风扇和吸风式风扇,对其在三个工况下的换热过程进行分析。通过综合对比,发现吸风式风扇位于动力舱中部模型和吹风式风扇位于动力舱尾部模型换热效果较好。
【关键词】：装载机 动力舱特征 计算流体动力学 换热过程分析 隔断
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH243
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 研究背景及意义10-13
• 1.1.1 工程机械动力舱介绍10-11
• 1.1.2 工程机械动力舱换热过程的研究意义11-13
• 1.2 国内外研究现状13-18
• 1.2.1 国外研究现状13-16
• 1.2.2 国内研究现状16-18
• 1.3 本文研究内容18-20
• 第2章 装载机散热系统换热过程分析20-40
• 2.1 计算流体动力学及湍流模型介绍20-22
• 2.1.1 计算流体动力学介绍20
• 2.1.2 湍流模型介绍20-22
• 2.2 装载机动力舱模型建立22-25
• 2.2.1 三维模型建立与简化22-24
• 2.2.2 网格划分24-25
• 2.2.3 边界条件设定25
• 2.3 装载机铲土工况换热过程分析25-32
• 2.3.1 温度场分析26-28
• 2.3.2 空气进出口质量流量分析28-30
• 2.3.3 速度场分析30-32
• 2.4 装载机后退工况和高速跑工况换热过程分析32-34
• 2.4.1 后退工况32-33
• 2.4.2 高速跑工况33-34
• 2.5 散热系统优化改进34-37
• 2.5.1 增大动力舱侧面冷却空气入口面积35-36
• 2.5.2 增大散热模块与发动机距离36-37
• 2.6 本章总结37-40
• 第3章 动力舱隔断换热过程分析40-52
• 3.1 建立动力舱平面隔断模型40-41
• 3.2 平面隔断模型铲土工况换热过程分析41-44
• 3.2.1 温度场分析41-42
• 3.2.2 空气进出口质量流量分析42-43
• 3.2.3 速度场分析43-44
• 3.3 平面隔断模型后退工况和高速跑工况换热过程分析44-45
• 3.3.1 后退工况44
• 3.3.2 高速跑工况44-45
• 3.4 平面隔断模型动力舱开口尺寸对散热效果的影响分析45-48
• 3.5 隔断模型优化改进48-51
• 3.6 本章总结51-52
• 第4章 冷却风扇不同位置换热过程分析52-72
• 4.1 建立吸风式风扇位于动力舱中部模型52-53
• 4.2 吸风式风扇位于动力舱中部模型换热过程分析53-59
• 4.2.1 铲土工况53-55
• 4.2.2 后退工况55-57
• 4.2.3 高速跑工况57-59
• 4.3 建立风扇位于动力舱尾部模型59
• 4.4 吹风式风扇位于动力舱尾部模型换热过程分析59-64
• 4.4.1 铲土工况59-62
• 4.4.2 后退工况62-63
• 4.4.3 高速跑工况63-64
• 4.5 吸风式风扇位于动力舱尾部模型换热过程分析64-69
• 4.5.1 铲土工况64-67
• 4.5.2 后退工况67-68
• 4.5.3 高速跑工况68-69
• 4.6 不同模型散热效果对比69-70
• 4.7 本章总结70-72
• 第5章 总结与展望72-74
• 5.1 全文工作总结72
• 5.2 展望72-74
• 参考文献74-80
• 作者简介80-82
• 致谢82

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