工程车辆冷却系统空气动力源节能特性研究
发布时间：2021-07-23 00:10
冷却风扇作为工程车辆冷却系统的重要组成部件,在冷却系统中为散热器提供充足的空气流量,为动力舱创造良好的空气流动环境。随着国家对节能减排要求的日益严格,在工程车辆上对冷却风扇的性能要求也逐渐提高。为提高冷却风扇性能,以国内某款平地机用冷却风扇为研究对象,建立冷却风扇仿真模型,在Gambit中完成网格划分及边界设定,利用CFD数值仿真的方法对冷却风扇仿真模型进行数值仿真,将仿真结果与试验数据进行对比,验证了仿真方法的正确性;参考原风扇性能参数,利用变环量设计法对原风扇进行设计计算,在相同的边界条件下,采用同种仿真方法对新风扇模型进行数值仿真,对比原风扇与新风扇仿真结果,验证了改进的有效性;通过建立散热器与冷却风扇组合物理模型,对其不同组合形式进行仿真分析,得到了不同组合特征对新风扇性能的影响;分析新风扇叶尖安装角、叶片数、轮毂比等结构参数对其性能参数的影响,并通过正交试验仿真结果对不同组合下信噪比进行分析,得到了不同结构参数对其综合性能的影响大小;建立冷却风扇性能预估数学模型,以新风扇流量、全压为目标建立参数设计模型,利用多目标遗传算法（MOGA）对其进行优化计算,对比优化后风扇与新风扇仿...
【文章来源】：华北理工大学河北省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
工程车辆用冷却风扇Fig.1Coolingfansusedbyconstructionvehicles
单位 r/min，符号 n。风扇数值仿真的建立国内某 350 马力平地机，依据生产商提供图纸，建立冷却风扇三 4、5 所示。试验风扇轮毂与叶片之间通过固定装置进行安装，示。由于风扇叶片是对气体做功的主要部分，故将风扇轮毂部分（b）所示。设定结构参数如下：风扇直径 980mm，轮毂比 弯掠角 0°，安装角 24°。参考文献[29]，建立如图 6 所示 C 型风道三维模型。风道总长 为风道截面直径），风道进口采用圆形截面，建立长度为 0.4
建立冷却风扇三维模型，具体如图 4、5 所示。试验风扇轮毂与叶片之间通过固定装置进行安装，具体如图5（a）所示。由于风扇叶片是对气体做功的主要部分，故将风扇轮毂部分简化，具体如图 5（b）所示。设定结构参数如下：风扇直径 980mm，轮毂比 0.45，轮毂450mm，弯掠角 0°，安装角 24°。根据参考文献[29]，建立如图 6 所示 C 型风道三维模型。风道总长为 9.75D（其中 D 为风道截面直径），风道进口采用圆形截面，建立长度为 0.45D 的整流栅。图 4 35
【参考文献】：
期刊论文
[1]平地机冷却风扇的改进与信噪比分析[J]. 邢梦龙,刘佳鑫,路春光,蒋炎坤. 工程设计学报. 2017(05)
[2]基于CFD仿真的装载机动力舱内部换热性能分析与改进[J]. 路春光,邢梦龙,刘佳鑫,王宝中,薛建奇,冯少聪. 工程机械. 2017(09)
[3]风扇结构对发动机冷却系统的影响研究[J]. 王文坤,王铁,江全军. 机械设计与制造. 2017(09)
[4]基于CFD数值仿真的工程机械冷却风扇性能分析[J]. 刘佳鑫,王宝中,邢梦龙,秦四成,蒋炎坤,龙海洋. 筑路机械与施工机械化. 2017(05)
[5]振动压路机冷却风扇的位置优化试验[J]. 刘洁,牛春亮,夏磐夫. 筑路机械与施工机械化. 2017(04)
[6]机匣处理对轴流风机性能影响的数值研究[J]. 崔建光,叶学民,李春曦. 流体机械. 2016(12)
[7]基于CFD与ε-NTU法的工程车辆散热性能预估[J]. 刘佳鑫,蒋炎坤,秦四成,刘成强. 华中科技大学学报(自然科学版). 2016(08)
[8]基于逆向工程的汽车冷却风扇叶片再设计研究[J]. 孙洪胜,李宇鹏,宫春梅. 机械设计. 2015(10)
[9]发动机冷却风扇性能的优化设计研究[J]. 王天宇,王霄,刘会霞,冯士琳,苏占龙. 机电工程. 2015(06)
[10]发动机环形冷却风扇结构与参数对气动性能影响的研究[J]. 上官文斌,莫伟标,署恒涛,虞宁,贺频艳,竺菲菲. 内燃机工程. 2017(01)
博士论文
[1]工程机械散热模块传热性能研究[D]. 刘佳鑫.吉林大学 2013
硕士论文
[1]装载机冷却风扇变环量设计与流场不均匀性研究[D]. 陈彬彬.吉林大学 2015
[2]发动机冷却风扇气动性能的CFD分析与仿真流程优化[D]. 万星荣.华南理工大学 2013
[3]工程车辆冷却风扇流体特性研究[D]. 习羽.吉林大学 2013
[4]装载机冷却风扇驱动特性研究[D]. 张学林.吉林大学 2013
[5]发动机冷却风扇造型设计与性能计算方法的研究[D]. 钟守山.华南理工大学 2011
本文编号：3298183
【文章来源】：华北理工大学河北省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
工程车辆用冷却风扇Fig.1Coolingfansusedbyconstructionvehicles
单位 r/min，符号 n。风扇数值仿真的建立国内某 350 马力平地机，依据生产商提供图纸，建立冷却风扇三 4、5 所示。试验风扇轮毂与叶片之间通过固定装置进行安装，示。由于风扇叶片是对气体做功的主要部分，故将风扇轮毂部分（b）所示。设定结构参数如下：风扇直径 980mm，轮毂比 弯掠角 0°，安装角 24°。参考文献[29]，建立如图 6 所示 C 型风道三维模型。风道总长 为风道截面直径），风道进口采用圆形截面，建立长度为 0.4
建立冷却风扇三维模型，具体如图 4、5 所示。试验风扇轮毂与叶片之间通过固定装置进行安装，具体如图5（a）所示。由于风扇叶片是对气体做功的主要部分，故将风扇轮毂部分简化，具体如图 5（b）所示。设定结构参数如下：风扇直径 980mm，轮毂比 0.45，轮毂450mm，弯掠角 0°，安装角 24°。根据参考文献[29]，建立如图 6 所示 C 型风道三维模型。风道总长为 9.75D（其中 D 为风道截面直径），风道进口采用圆形截面，建立长度为 0.45D 的整流栅。图 4 35
【参考文献】：
期刊论文
[1]平地机冷却风扇的改进与信噪比分析[J]. 邢梦龙,刘佳鑫,路春光,蒋炎坤. 工程设计学报. 2017(05)
[2]基于CFD仿真的装载机动力舱内部换热性能分析与改进[J]. 路春光,邢梦龙,刘佳鑫,王宝中,薛建奇,冯少聪. 工程机械. 2017(09)
[3]风扇结构对发动机冷却系统的影响研究[J]. 王文坤,王铁,江全军. 机械设计与制造. 2017(09)
[4]基于CFD数值仿真的工程机械冷却风扇性能分析[J]. 刘佳鑫,王宝中,邢梦龙,秦四成,蒋炎坤,龙海洋. 筑路机械与施工机械化. 2017(05)
[5]振动压路机冷却风扇的位置优化试验[J]. 刘洁,牛春亮,夏磐夫. 筑路机械与施工机械化. 2017(04)
[6]机匣处理对轴流风机性能影响的数值研究[J]. 崔建光,叶学民,李春曦. 流体机械. 2016(12)
[7]基于CFD与ε-NTU法的工程车辆散热性能预估[J]. 刘佳鑫,蒋炎坤,秦四成,刘成强. 华中科技大学学报(自然科学版). 2016(08)
[8]基于逆向工程的汽车冷却风扇叶片再设计研究[J]. 孙洪胜,李宇鹏,宫春梅. 机械设计. 2015(10)
[9]发动机冷却风扇性能的优化设计研究[J]. 王天宇,王霄,刘会霞,冯士琳,苏占龙. 机电工程. 2015(06)
[10]发动机环形冷却风扇结构与参数对气动性能影响的研究[J]. 上官文斌,莫伟标,署恒涛,虞宁,贺频艳,竺菲菲. 内燃机工程. 2017(01)
博士论文
[1]工程机械散热模块传热性能研究[D]. 刘佳鑫.吉林大学 2013
硕士论文
[1]装载机冷却风扇变环量设计与流场不均匀性研究[D]. 陈彬彬.吉林大学 2015
[2]发动机冷却风扇气动性能的CFD分析与仿真流程优化[D]. 万星荣.华南理工大学 2013
[3]工程车辆冷却风扇流体特性研究[D]. 习羽.吉林大学 2013
[4]装载机冷却风扇驱动特性研究[D]. 张学林.吉林大学 2013
[5]发动机冷却风扇造型设计与性能计算方法的研究[D]. 钟守山.华南理工大学 2011
本文编号：3298183
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