工程機械動力艙內(nèi)部熱環(huán)境仿真.pdf

1、工程機械在工作過程中，其動力艙內(nèi)各元件的功率損失以對流換熱的形式散發(fā)到周圍的空氣中，使艙內(nèi)空氣溫度升高，如果這個溫度高于艙內(nèi)各元件允許的工作溫度，則會對其帶來許多不利的影響，甚至降低整機工作性能。因此，研究并預(yù)測動力艙內(nèi)部的熱環(huán)境，控制艙內(nèi)溫度處于元件允許的正常工作溫度范圍內(nèi)，對工程機械的正常有效運行有著很重要的工程實際意義。 本文所研究的模型為某型吊管機，在其發(fā)電工作過程中，動力艙內(nèi)部產(chǎn)生高溫現(xiàn)象，超過了工作允許的最高溫度值6

2、0℃，局部區(qū)域甚至高達(dá)80℃。這使艙內(nèi)元件如發(fā)動機、液壓泵、發(fā)電機等的燃油粘度、液壓油粘度以及工作電阻等參數(shù)都發(fā)生很大的變化，影響各元件的工作性能。本文將采用數(shù)值仿真方法研究動力艙內(nèi)部的熱環(huán)境，確定其溫度場與速度場分布，分析影響動力艙內(nèi)部熱環(huán)境的若干因素以及高溫產(chǎn)生的原因，并提出降低艙內(nèi)溫度的措施，從而為動力艙結(jié)構(gòu)的改進設(shè)計提供指導(dǎo)建議。 本文利用CFD軟件Fluent，對該型吊管機在發(fā)電工作狀態(tài)下動力艙內(nèi)部的熱環(huán)境進行了建模和

3、仿真。在模型中，認(rèn)為動力艙內(nèi)部的空氣流動為三維穩(wěn)態(tài)湍流，流體不可壓縮，采用工程實際中解決湍流問題最常用的雷諾時均方程法和K-ε雙方程數(shù)學(xué)模型對其進行定義；仿真計算時，通過改變動力艙的通風(fēng)口位置、大小及冷卻風(fēng)扇的風(fēng)向，共三個因素、計算8種不同工況，并分別從溫度場、速度場及質(zhì)量流量分布三方面對計算結(jié)果進行了對比分析，討論了三個因素對內(nèi)部熱環(huán)境的影響規(guī)律。 仿真結(jié)果表明：通風(fēng)口位置及風(fēng)扇風(fēng)向?qū)恿ε搩?nèi)部熱環(huán)境的影響程度要遠(yuǎn)大于通風(fēng)口大