轮式装载机动力舱热流场分析与评价

发布时间：2017-08-26 04:12

  本文关键词：轮式装载机动力舱热流场分析与评价

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【摘要】：装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点,因此它成为工程建设中土石方施工的主要机种之一。在装载机整个使用过程中,由于装载机动力舱空间有限,舱内布置多个热源与散热器,在作业过程中,经常发生动力舱内散热器模块中,相应各系统温度过高,造成相应系统工作不正常,影响装载机使用效率,同时对发动机造成伤害。另外为了达到散热要求,未考虑到动力舱热流场原因而简单的使用直径更大或转速更高的风扇,造成整机的经济性差。因而,装载机动力舱热流场优化分析是目前装载机散热技术发展一个必要条件。针对装载机的不同工况,结合试验数据以及CFD分析,对装载机的动力舱热流场进行分析以及优化,形成专有的散热系统技术,提升装载机的散热性能,以适应国内以及国际市场的需求,全面提升装载机品牌的形象以及竞争力。本文主要开展以下几方面工作:(1)分析国内外装载机散热系统技术现状,介绍了目前装载机采用的两种散热方式,并对每种散热方式的优缺点进行了一一描述。(2)分析了装载机动力舱的热源并通过实验分不同工况及不同方式分析某50装载机目前两种散热方式的性能,并对两种动力舱的热流场效果及温度场效果进行分析评价。(3)针对两种动力舱建立了数学模型进行CFD分析,通过测试的数据验证数据仿真模型,并对数学模型进行进一步的流场及温度场分析并对两种散热方式数据仿真的流场及温度场进行评价(4)分析机罩进出风口大小和位置,匹配风扇、导风罩以及散热器之间距离等各参数对散热性能的影响,并针对数据仿真模型优化分析上述各影响因素,多种优化方式分析为以后的装载机散热系统设计提供了强有力的理论支撑。
【关键词】：装载机 动力舱 热流场 分析
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH243
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 研究背景9
• 1.2 目前轮式装载机两种散热技术9-10
• 1.3 国内外研究现状10-11
• 1.4 现装载机动力舱设计的难点11
• 1.5 本文研究内容与研究方法11-13
• 第二章 装载机散热系统的热源理论分析13-18
• 2.1 发动机热源分析13-14
• 2.2 液力变矩器热源分析14-16
• 2.3 液压系统热源分析16-17
• 2.4 中冷器热源分析17-18
• 第三章 某50装载机散热性能测试及评价18-32
• 3.1 直驱散热性能测试及评价18-24
• 3.1.1 直驱散热性能测试18-23
• 3.1.2 直驱散热性能评价23-24
• 3.2 独立散热性能测试及评价24-32
• 3.2.1 独立散热性能测试24-31
• 3.2.2 独立散热系统性能评价31-32
• 第四章 装载机散热动力舱数学模型32-49
• 4.1 动力舱数学模型建立32-34
• 4.1.1 直驱散热动力舱数学模型建立32-33
• 4.1.2 独立散热动力舱数学模型建立33-34
• 4.2 装载机动力舱数学模型的仿真分析及评价34-43
• 4.2.1 直驱散热动力舱数学模型的仿真及评价34-39
• 4.2.2 独立散热动力舱数学模型的仿真及评价39-43
• 4.3 动力舱数学仿真模型验证43-49
• 4.3.1 直驱散热动力舱数学仿真模型验证43-45
• 4.3.2 独立散热动力舱数学仿真模型验证45-49
• 第五章 装载机动力舱热流场优化及评价49-73
• 5.1 优化要求49
• 5.2 直驱散热动力舱热流场优化49-53
• 5.2.1 进口 3、4、7 对动力舱热流场影响49-50
• 5.2.2 进口 3、4、7 对动力舱温度场影响50
• 5.2.3 风扇和散热器块作为整体与发动机间距离对流场影响50-51
• 5.2.4 风扇与散热器块间距离对动力舱热流场影响51-52
• 5.2.5 进口有无网格对流场影响52-53
• 5.2.6 装载机直驱散热动力舱热流场优化评价53
• 5.3 直驱散热更换成吸风风扇后散热系统分析评价53-60
• 5.3.1 吸风风扇动力舱模型及流场分析53-55
• 5.3.2 吸风风扇时风道对动力舱热流场及温度场影响55-57
• 5.3.3 采用吸风风扇时出口 1、5、6、7 对动力舱热流场影响57-58
• 5.3.4 封闭出口 1、5、6、7 时对出口 2、3、4 的优化58
• 5.3.5 液压油散热器块位置对动力舱热流场影响58-59
• 5.3.6 更换成吸风风扇后散热系统评价59-60
• 5.4 吹风风扇及吸风风扇流场及温度场分析结果评价60-61
• 5.4.1 吹风风扇时动力舱热流场与温度场分析结果评价60
• 5.4.2 吸风风扇时动力舱热流场与温度场分析结果评价60-61
• 5.5 独立散热动力舱热流场优化61-72
• 5.5.1 散热器之间距离对流场的影响61-62
• 5.5.2 进风口位置及尺寸对流场的影响62-63
• 5.5.3 导风罩尺寸的影响63-64
• 5.5.4 风扇位置影响64-65
• 5.5.5 发动机排气管出口优化65-67
• 5.5.6 发动机排气结构最优设计67-68
• 5.5.7 进出风口百叶窗设计68-71
• 5.5.8 装载机独立散热动力舱热流场优化评价71-72
• 5.6 装载机独立散热动力舱热流场总结评价72-73
• 5.6.1 原装载机内部流场及温度场分析结果评价72
• 5.6.2 装载机独立散热系统内部流场仿真优化结果评价72-73
• 第六章 展望与总结73-74
• 6.1 课题总结73
• 6.2 展望73-74
• 致谢74-75
• 参考文献75-77
• 攻读学位期间取得的研究成果77

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本文编号：739577