装载机双循环冷却系统散热模块性能研究
发布时间：2021-11-04 10:59
对外“一带一路”、对内供给侧结构性改革等有利政策的实施大大拓宽了工程机械产品的销售市场,国内外日趋严格的污染物排放法规促使相关企业加快了产品更新换代的步伐。工程机械本身工作环境恶劣、作业车速低、热源系统数量多、尾气中污染物密度高,加之大功率发动机的使用对整车冷却系统提出更高要求。因此,通过设计开发高效冷却系统及其散热模块来提升整车热管理水平,提高整车燃油经济性和动力性、降低污染物排放量成为目前工程机械整车热管理领域的研究热点之一。本文结合“面向节能与安全的集成智能化工程机械装备研发”国家科技支撑计划项目,以搭载双循环冷却系统的装载机为研究对象,采用数值仿真与试验相结合的研究方法,对典型工况下的新型散热模块总成的流场特性、传热特性以及冷却风扇的气动性能与气动噪声等进行了分析与改进,为工程实践提供了指导。全文的主要研究内容包括以下几个方面:首先,对计算流体动力学（CFD）仿真技术理论基础、双循环冷却系统构成与工作原理进行简介,建立了搭载双循环冷却系统散热模块的某50型装载机虚拟风洞仿真模型,根据双循环冷却系统散热模块设计参数与试验车辆散热需求确定Fluent数值模拟边界条件与求解方法,研究...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
山东临工L959F型装载机
第 1 章 绪论1.2 国内外研究现状1.2.1 散热器研究现状散热器是车辆冷却系统与外界进行热交换的重要部件，在车辆应用领域，根据冷却方式可分为风冷散热器与水冷散热器等，根据使用用途可分液压油散热器、传动油散热器、发动机散热器、驾驶室空调散热器、机油散热器以及中冷器等。车用散热器一般由芯体、水室、主片、侧板与安装支架等部分构成，如图 1.2 所示，根据芯体部分翅片形式不同又可分为管带式是散热器、管片式散热器、板翅式散热器等。
1.2.3 冷却风扇研究现状工程机械冷却风扇作为单级轴流低压风机的一种，主要由结构形式相同、按照一定规律分布的叶片与轮毂组成。发动机燃料在燃烧室产生的热量 30%-35%被冷却系统连同润滑系统和燃料系统消耗掉，40%-45%的热量与废气一起排出[29]。工程机械作业时外界自然风量少，风扇作为冷却系统的重要部件，其主要功能是在发动机或马达带动下驱动冷却空气流经动力舱与散热器组完成热交换，带走冷却液与高温部件表面热量。因此，冷却风扇的工作性能直接影响冷却系统的散热效率。若冷却风扇性能不佳或选取不当，将会导致整车热源系统部件工作环境恶化，影响整车工作可靠性与使用寿命。此外，现有工程车辆冷却风扇一般由发动机机械驱动，其消耗的功率约占发动机输出功率的 5%-8%[30]，因此改进冷却风扇驱动效率有利于进一步提高整车燃油经济性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]装载机散热器斜置式散热系统应用探讨[J]. 缪宣和,黄能科,张碧荣,范明安. 工程机械. 2017(11)
[2]装载机散热器的布置方式及选用[J]. 缪宣和,黄能科,尚进新,覃芸芸. 工程机械与维修. 2017(11)
[3]分流叶片前缘掠对跨音速离心压气机气动性能的影响[J]. 王建华,陈思成,钟兢军,汪亮. 热能动力工程. 2017(10)
[4]某车型发动机舱稳态和瞬态的CFD分析[J]. 郭健忠,吴建立,程峰,罗仁宏. 科技通报. 2017(09)
[5]中国冬冷夏热地区典型建筑负荷预测模型（英文）[J]. 胥建群,张方,陈飞翔,黄喜军,孙剑. Journal of Southeast University（English Edition）. 2017(03)
[6]低雷诺数k-ε模型钝体绕流场预测能力研究[J]. 杨志刚,周永祥,朱晖,李彦龙. 同济大学学报(自然科学版). 2017(03)
[7]柴油机复合涡轮余热发电系统及电动热管理用电系统综合节油潜力研究[J]. 何冠璋,谢辉,谷志伟. 西安交通大学学报. 2017(05)
[8]一种基于发动机分体独立冷却的新型智能冷却系统的研究[J]. 魏亮,杨华,何志忠. 汽车实用技术. 2017(02)
[9]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)
[10]轴流风机旋转叶片的气动噪声分析[J]. 孙扬智,肖世德,徐鑫凯,潘绍飞. 噪声与振动控制. 2016(04)
博士论文
[1]工程机械传动系统热特性研究[D]. 王振宝.吉林大学 2017
[2]工程机械散热模块传热性能研究[D]. 刘佳鑫.吉林大学 2013
[3]换热器温差场均匀性原则及其应用[D]. 周森泉.清华大学 1995
硕士论文
[1]一种基于有限差分法的流动性高速远程滑坡数值模型[D]. 沈伟.长安大学 2017
[2]工程机械双流程散热器散热特性分析[D]. 李宇.吉林大学 2016
[3]基于CFD/CAA的轴流风扇噪声分析与降噪设计[D]. 周翔.电子科技大学 2016
[4]汽车发动机冷却风扇优化设计研究[D]. 唐彪.华南理工大学 2016
[5]发动机环形冷却风扇结构与参数对其性能影响的研究[D]. 莫伟标.华南理工大学 2015
[6]客车轴流风扇CFD仿真及其仿生降噪[D]. 蔡少波.合肥工业大学 2014
[7]工程机械散热器传热特性分析[D]. 张奥.吉林大学 2013
[8]工程车辆波纹翅片散热器特性分析与应用研究[D]. 徐振元.吉林大学 2012
[9]柴油机改用不同燃料的冷却系统的仿真研究[D]. 杨官龙.西华大学 2009
本文编号：3475590
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
山东临工L959F型装载机
第 1 章 绪论1.2 国内外研究现状1.2.1 散热器研究现状散热器是车辆冷却系统与外界进行热交换的重要部件，在车辆应用领域，根据冷却方式可分为风冷散热器与水冷散热器等，根据使用用途可分液压油散热器、传动油散热器、发动机散热器、驾驶室空调散热器、机油散热器以及中冷器等。车用散热器一般由芯体、水室、主片、侧板与安装支架等部分构成，如图 1.2 所示，根据芯体部分翅片形式不同又可分为管带式是散热器、管片式散热器、板翅式散热器等。
1.2.3 冷却风扇研究现状工程机械冷却风扇作为单级轴流低压风机的一种，主要由结构形式相同、按照一定规律分布的叶片与轮毂组成。发动机燃料在燃烧室产生的热量 30%-35%被冷却系统连同润滑系统和燃料系统消耗掉，40%-45%的热量与废气一起排出[29]。工程机械作业时外界自然风量少，风扇作为冷却系统的重要部件，其主要功能是在发动机或马达带动下驱动冷却空气流经动力舱与散热器组完成热交换，带走冷却液与高温部件表面热量。因此，冷却风扇的工作性能直接影响冷却系统的散热效率。若冷却风扇性能不佳或选取不当，将会导致整车热源系统部件工作环境恶化，影响整车工作可靠性与使用寿命。此外，现有工程车辆冷却风扇一般由发动机机械驱动，其消耗的功率约占发动机输出功率的 5%-8%[30]，因此改进冷却风扇驱动效率有利于进一步提高整车燃油经济性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]装载机散热器斜置式散热系统应用探讨[J]. 缪宣和,黄能科,张碧荣,范明安. 工程机械. 2017(11)
[2]装载机散热器的布置方式及选用[J]. 缪宣和,黄能科,尚进新,覃芸芸. 工程机械与维修. 2017(11)
[3]分流叶片前缘掠对跨音速离心压气机气动性能的影响[J]. 王建华,陈思成,钟兢军,汪亮. 热能动力工程. 2017(10)
[4]某车型发动机舱稳态和瞬态的CFD分析[J]. 郭健忠,吴建立,程峰,罗仁宏. 科技通报. 2017(09)
[5]中国冬冷夏热地区典型建筑负荷预测模型（英文）[J]. 胥建群,张方,陈飞翔,黄喜军,孙剑. Journal of Southeast University（English Edition）. 2017(03)
[6]低雷诺数k-ε模型钝体绕流场预测能力研究[J]. 杨志刚,周永祥,朱晖,李彦龙. 同济大学学报(自然科学版). 2017(03)
[7]柴油机复合涡轮余热发电系统及电动热管理用电系统综合节油潜力研究[J]. 何冠璋,谢辉,谷志伟. 西安交通大学学报. 2017(05)
[8]一种基于发动机分体独立冷却的新型智能冷却系统的研究[J]. 魏亮,杨华,何志忠. 汽车实用技术. 2017(02)
[9]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)
[10]轴流风机旋转叶片的气动噪声分析[J]. 孙扬智,肖世德,徐鑫凯,潘绍飞. 噪声与振动控制. 2016(04)
博士论文
[1]工程机械传动系统热特性研究[D]. 王振宝.吉林大学 2017
[2]工程机械散热模块传热性能研究[D]. 刘佳鑫.吉林大学 2013
[3]换热器温差场均匀性原则及其应用[D]. 周森泉.清华大学 1995
硕士论文
[1]一种基于有限差分法的流动性高速远程滑坡数值模型[D]. 沈伟.长安大学 2017
[2]工程机械双流程散热器散热特性分析[D]. 李宇.吉林大学 2016
[3]基于CFD/CAA的轴流风扇噪声分析与降噪设计[D]. 周翔.电子科技大学 2016
[4]汽车发动机冷却风扇优化设计研究[D]. 唐彪.华南理工大学 2016
[5]发动机环形冷却风扇结构与参数对其性能影响的研究[D]. 莫伟标.华南理工大学 2015
[6]客车轴流风扇CFD仿真及其仿生降噪[D]. 蔡少波.合肥工业大学 2014
[7]工程机械散热器传热特性分析[D]. 张奥.吉林大学 2013
[8]工程车辆波纹翅片散热器特性分析与应用研究[D]. 徐振元.吉林大学 2012
[9]柴油机改用不同燃料的冷却系统的仿真研究[D]. 杨官龙.西华大学 2009
本文编号：3475590
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