挖掘装载机散热系统分析及散热舱空气场优化研究
发布时间：2021-08-02 13:23
挖掘装载机工作环境多样,对整机的散热要求高,发动机、行走系统以及工作系统均需要在额定温度下才能安全、高效地进行各种作业。温度过高或过低均会对各系带来巨大危害,降低挖掘装载机工作效率,减少使用寿命。本文针对挖掘装载机散热系统的散热器组存在温度超标问题,以散热系统为重点研究对象。研究过程中主要对动力系统进行拟合匹配,增加了动力匹配的准确性;采用CFX软件平台对散热舱进行优化改进,提高了散热系统的散热效果。主要的研究内容如下:（1）研究了挖掘装载机的各个热源,分析了发动机系统、传动系统和液压系统热量产生的原因,研究了挖掘装载机散热系统的散热机理及散热方式,设计了散热系统的布局形式。（2）利用样条插值法对发动机外特性和输出特性曲线以及变矩器原始特性曲线进行拟合,基于matlab软件求解发动机与变矩器匹配的共同工作输入特性曲线交点,得到发动机与变矩器的输出特性,分析了挖掘装载机的牵引特性,研究了挖掘装载机液压系统的特性和工作原理。（3）对挖掘装载机散热系统的散热能力进行了计算,对散热器进行设计并校核,对挖掘装载机散热舱进行CFD分析。基于CFX软件对不同车速下的散热舱内流场进行仿真研究,得出冷却...
【文章来源】：江苏科技大学江苏省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
挖掘装载机外部视图
图 1.2 散热系统优化对象Fig. 1.2 Cooling system optimization objects国内外学者对散热系统各个方面均有所研究。为了减少试验成本，提高产品开发过程中人力物力等资源的利用效率，雷诺汽车公司基于 AMESim 软件平台与 CFD 软件对汽车热平衡进行耦合仿真分析，提高了产品设计效率，增加了产品热平衡匹配的准确，在对散热舱优化的过程中节约了大量试验成本[1]。Khaled M[2]将 FNM 流体网格模型和 CFD 计算流体动力学方法结合并运用，对动力舱内部电气和机械元件的位置布局对流场和温度场的影响关系进行了研究，提出了自动气热管理评价理论，对多种汽车品牌的动力舱内部结构布局和对应的流场和温度场进行了分析。Vijay Datnodaran[3]基于 FLUENT 软件平台对汽车动力舱的内流场和温度场进行了研究，并利用风洞试验对仿真结果进行验证，验证了通过 CFD 方法解决动力舱热问题的可行性。JahaniKambiz[4]等对汽车的进风口格栅进行了研究，分析了进风口栅格的不同形状对动力舱内流场的影响，利用导向板和挡板构造特殊的前端格栅，使得动力舱的进风流量增加了 10%，提高了散热器的散热效率。Saha Rohit[5]等通过 CFD 方法对重载卡车的散热系统进行了研究，分析了其动力舱的散热过程，并建立了动力舱散热效果的综合评价，
速度场仪 PIV、激光多普勒测速仪 LDV 和热电偶等设备对在不同冷却风扇转速和工况下的散热器内冷却液流场和散热舱内温度的变化进行研究。Kumar V、Shendge S A[59]对一维和三维 CFD 耦合仿真并相互验证的方法进行了研究。Khaled M、Harambat F[60]通过热通量分离法对动力舱各个部件的温度和热通量分布情况进行了试验测量，得出动力舱内部件放置于进风口有助于提升散热系统的散热效果。egin Felix[61]设计了一种用于预测动力舱和车辆前端空气流场的 CFD 程序，试验验证误差约为 7.6%，分析了气体流速、质量流量和均匀性等对散热系统造成的影响。Pang S C[62]通过 KULI 和Fluent 软件平台对动力舱中散热器的温度场进行了耦合仿真，分析了不同动力舱结构对温度场造成的影响。1.4 主要研究内容与章节安排本文针对挖掘装载机散热系统温度超标问题，采用 matlab 软件平台对动力系统进行拟合匹配，增加了动力匹配的准确性；并采用 CFX 软件平台对散热舱进行优化改进，提高了散热系统的散热效果。研究流程图如图 1.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]某SUV车型发动机舱CFD仿真计算与优化[J]. 朱晴,陈群,张艳芳,侯亚邦. 汽车技术. 2016(01)
[2]装载机冷却系统存在问题及改进措施[J]. 张潜. 工程机械与维修. 2015(09)
[3]一种热平衡分析软件在装载机散热系统设计中的应用[J]. 赵明,农锦桥,郑悦. 机械制造. 2014(12)
[4]某车型机舱热管理仿真分析及优化[J]. 肖能,王小碧,史建鹏. 汽车科技. 2014(05)
[5]装载机分离式冷却风系统改进及其性能研究[J]. 石祥钟,岳莹,王利英,董小雪. 矿山机械. 2014(09)
[6]轮式装载机散热系统风道优化分析[J]. 张恒标,赵明,尚进新,覃忠平,邹乃威. 建筑机械. 2014(07)
[7]基于一维/三维耦合仿真的工程机械冷却系统优化设计[J]. 彭玮,田杰安,雷舒蓉,闫伟,郭峰,王应梁. 内燃机与动力装置. 2014(02)
[8]履带车辆前置动力舱冷却空气流场分析[J]. 王瑞,王义春,冯朝卿. 航空动力学报. 2014(05)
[9]卡车发动机舱内流动和散热特性数值分析[J]. 胡文成,王良模,邹小俊,刘立军. 机械设计与制造. 2014(04)
[10]客车发动机舱鼓包罩形状对舱内散热的影响[J]. 吴波涛,郭健忠,殷良艳,胡溧,臧双虎. 物流工程与管理. 2014(03)
博士论文
[1]工程车辆温控独立冷却系统关键技术研究[D]. 张钦国.吉林大学 2016
[2]某车辆热管理系统开发研究[D]. 常贺.吉林大学 2014
[3]基于试验的汽车管带式散热器传热与流阻建模及其优化设计研究[D]. 叶斌.合肥工业大学 2014
[4]ZL50型装载机动力舱空气流动与换热分析[D]. 王飞.吉林大学 2010
硕士论文
[1]装载机不同动力舱特征换热过程分析[D]. 李武.吉林大学 2016
[2]某越野车发动机热平衡状态分析及试验研究[D]. 徐红飞.吉林大学 2015
[3]重型载货自卸汽车冷却系统的研究[D]. 江全军.太原理工大学 2015
[4]轿车发动机舱散热仿真及优化研究[D]. 叶双平.重庆交通大学 2014
[5]平地机冷却系统一维仿真分析与优化[D]. 曹志浩.吉林大学 2014
[6]高原挖掘装载机冷却系统热平衡匹配与发动机舱结构优化[D]. 钱尧一.厦门大学 2014
[7]HK280型平地机发动机舱热管理换热过程的分析与优化[D]. 葛迪.吉林大学 2013
[8]卡车发动机舱流场与散热性能研究[D]. 曹国强.南京理工大学 2013
[9]滑移装载机液压系统热平衡分析[D]. 李盛龙.吉林大学 2012
[10]客车发动机舱热管理研究及结构改进[D]. 胡凯耀.湖南大学 2012
本文编号：3317642
【文章来源】：江苏科技大学江苏省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
挖掘装载机外部视图
图 1.2 散热系统优化对象Fig. 1.2 Cooling system optimization objects国内外学者对散热系统各个方面均有所研究。为了减少试验成本，提高产品开发过程中人力物力等资源的利用效率，雷诺汽车公司基于 AMESim 软件平台与 CFD 软件对汽车热平衡进行耦合仿真分析，提高了产品设计效率，增加了产品热平衡匹配的准确，在对散热舱优化的过程中节约了大量试验成本[1]。Khaled M[2]将 FNM 流体网格模型和 CFD 计算流体动力学方法结合并运用，对动力舱内部电气和机械元件的位置布局对流场和温度场的影响关系进行了研究，提出了自动气热管理评价理论，对多种汽车品牌的动力舱内部结构布局和对应的流场和温度场进行了分析。Vijay Datnodaran[3]基于 FLUENT 软件平台对汽车动力舱的内流场和温度场进行了研究，并利用风洞试验对仿真结果进行验证，验证了通过 CFD 方法解决动力舱热问题的可行性。JahaniKambiz[4]等对汽车的进风口格栅进行了研究，分析了进风口栅格的不同形状对动力舱内流场的影响，利用导向板和挡板构造特殊的前端格栅，使得动力舱的进风流量增加了 10%，提高了散热器的散热效率。Saha Rohit[5]等通过 CFD 方法对重载卡车的散热系统进行了研究，分析了其动力舱的散热过程，并建立了动力舱散热效果的综合评价，
速度场仪 PIV、激光多普勒测速仪 LDV 和热电偶等设备对在不同冷却风扇转速和工况下的散热器内冷却液流场和散热舱内温度的变化进行研究。Kumar V、Shendge S A[59]对一维和三维 CFD 耦合仿真并相互验证的方法进行了研究。Khaled M、Harambat F[60]通过热通量分离法对动力舱各个部件的温度和热通量分布情况进行了试验测量，得出动力舱内部件放置于进风口有助于提升散热系统的散热效果。egin Felix[61]设计了一种用于预测动力舱和车辆前端空气流场的 CFD 程序，试验验证误差约为 7.6%，分析了气体流速、质量流量和均匀性等对散热系统造成的影响。Pang S C[62]通过 KULI 和Fluent 软件平台对动力舱中散热器的温度场进行了耦合仿真，分析了不同动力舱结构对温度场造成的影响。1.4 主要研究内容与章节安排本文针对挖掘装载机散热系统温度超标问题，采用 matlab 软件平台对动力系统进行拟合匹配，增加了动力匹配的准确性；并采用 CFX 软件平台对散热舱进行优化改进，提高了散热系统的散热效果。研究流程图如图 1.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]某SUV车型发动机舱CFD仿真计算与优化[J]. 朱晴,陈群,张艳芳,侯亚邦. 汽车技术. 2016(01)
[2]装载机冷却系统存在问题及改进措施[J]. 张潜. 工程机械与维修. 2015(09)
[3]一种热平衡分析软件在装载机散热系统设计中的应用[J]. 赵明,农锦桥,郑悦. 机械制造. 2014(12)
[4]某车型机舱热管理仿真分析及优化[J]. 肖能,王小碧,史建鹏. 汽车科技. 2014(05)
[5]装载机分离式冷却风系统改进及其性能研究[J]. 石祥钟,岳莹,王利英,董小雪. 矿山机械. 2014(09)
[6]轮式装载机散热系统风道优化分析[J]. 张恒标,赵明,尚进新,覃忠平,邹乃威. 建筑机械. 2014(07)
[7]基于一维/三维耦合仿真的工程机械冷却系统优化设计[J]. 彭玮,田杰安,雷舒蓉,闫伟,郭峰,王应梁. 内燃机与动力装置. 2014(02)
[8]履带车辆前置动力舱冷却空气流场分析[J]. 王瑞,王义春,冯朝卿. 航空动力学报. 2014(05)
[9]卡车发动机舱内流动和散热特性数值分析[J]. 胡文成,王良模,邹小俊,刘立军. 机械设计与制造. 2014(04)
[10]客车发动机舱鼓包罩形状对舱内散热的影响[J]. 吴波涛,郭健忠,殷良艳,胡溧,臧双虎. 物流工程与管理. 2014(03)
博士论文
[1]工程车辆温控独立冷却系统关键技术研究[D]. 张钦国.吉林大学 2016
[2]某车辆热管理系统开发研究[D]. 常贺.吉林大学 2014
[3]基于试验的汽车管带式散热器传热与流阻建模及其优化设计研究[D]. 叶斌.合肥工业大学 2014
[4]ZL50型装载机动力舱空气流动与换热分析[D]. 王飞.吉林大学 2010
硕士论文
[1]装载机不同动力舱特征换热过程分析[D]. 李武.吉林大学 2016
[2]某越野车发动机热平衡状态分析及试验研究[D]. 徐红飞.吉林大学 2015
[3]重型载货自卸汽车冷却系统的研究[D]. 江全军.太原理工大学 2015
[4]轿车发动机舱散热仿真及优化研究[D]. 叶双平.重庆交通大学 2014
[5]平地机冷却系统一维仿真分析与优化[D]. 曹志浩.吉林大学 2014
[6]高原挖掘装载机冷却系统热平衡匹配与发动机舱结构优化[D]. 钱尧一.厦门大学 2014
[7]HK280型平地机发动机舱热管理换热过程的分析与优化[D]. 葛迪.吉林大学 2013
[8]卡车发动机舱流场与散热性能研究[D]. 曹国强.南京理工大学 2013
[9]滑移装载机液压系统热平衡分析[D]. 李盛龙.吉林大学 2012
[10]客车发动机舱热管理研究及结构改进[D]. 胡凯耀.湖南大学 2012
本文编号：3317642
本文链接：https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/3317642.html
