基于CFD的某商用车冷却性能提升研究

针对某型商用车冷却性能提升问题,运用数值模拟仿真方法对发动机舱内的流场和温度场进行分析研究。根据流场与温度场的仿真结果,确定机舱中热回流的位置以及形成发动机舱内的高温热害的原因,结合整个发动机舱布局,提出了加厚水箱、优化机舱流道以及在车架内和散热器左前方加挡风板的改进方案,并加以匹配分析得到最优组合方案。仿真结果表明:加厚水箱、发动机后移以及在车架内加挡板的组合方案有效减轻热回流现象,其散热器冷却常数K值较原机降低10.4℃,有效改善发动机舱散热环境。     

基于试验法的商用车发动机舱扬尘分析与改进

商用车特别是工程车,工作环境恶劣,尘土较多且随着商用车近年来发动机的高功率化,发动机舱设计的复杂化,发动机罩内温度上升,空气流通阻力变大,发动机舱内的冷却、风扇扬尘等问题日益凸显。通过实验研究手段解决了我司某商用车扬尘所引起的机舱污染致金属锈蚀、散热器翅片易堵塞致散热失效等问题,通过加装导流板的形式解决了发动机舱污染及散热失效等问题,同时导流板的强制导流作用还解决了前端进气热风回流现象,使冷却系统散热能力提升7.9%.     

基于CFD的轿车发动机舱前端流场优化

为解决流场中的问题,采用CFD方法,对某汽车发动机舱内的前端局部流场进行分析,包括:机舱前端设计不合理,存在漏风、热气回流等。基于CFD的分析结果,有针对性地提出了多个优化方案,对前端模块,风扇进行重新设计,并增设导流板,解决了上述问题,提高了冷却模块的流量。     

自卸车发动机舱内热流场分析及优化

自卸车发动机舱为半开放式,且舱内散热负荷大,为避免发动机舱内散热不足、局部热害等问题,结合实车测试与CFD仿真方法分析了舱内热流场散热特性,分析结果表明,发动机舱内风扇罩上部边缘处的回流和紧贴甲板的流动会导致舱内上部热源散热不足。在甲板上增加一组导流板,基于Kriging近似模型方法对其布局进行优化后,舱内热流场得到改善,流向上部热源的冷却气流增加了13.8%,空气温度高于370K的高温区域显著减小。     

CFD技术在机舱散热性能研究及优化中的应用

为解决发动机舱过热问题,对某前置客车发动机舱的流动特性进行数值模拟计算。并通过换热器风阻特性实验及客车内外流场试验,验证仿真模型的正确性。通过分析发动机舱重要截面的温度场和速度场,找出机舱内的温度异常点及流场分布不合理的地方,分析产生热回流及进风量较小原因,提出改进方案。通过前移冷却模块和在格栅处增加导流板可有效减少热回流、增大进气量。仿真结果验证改进方案可有效降低发动机舱整体温度。仿真模拟在车辆前期开发过程中起着重要作用可以缩短开发周期,节省开发成本。     

卡车发动机舱内流动和散热特性数值分析

针对某卡车发动机舱热回流现象,建立整车有限元模型,选择最大扭矩和额定功率为危险工况,进行发动机舱流场和温度场的分析。不考虑辐射散热影响,根据流场分析,确定热回流位置;考虑辐射散热影响,根据温度分析,得出前舱温度明显高于环境温度,发动机前舱存在严重的热回流。据此,采用中冷器底部添加导流板和车架内侧增加阻流板的改进设计,仿真结果表明:改进设计增加了冷却系统的进气量,改善了发动机舱空气的流动和温度分布。最后,通过试验验证了计算方法和模型的正确性。     

重型商用车冷却系统性能优化

针对某商用车冷却系统散热性能不足,发动机出水温度偏高问题,运用数值模拟仿真方法对该车发动机机舱内的流场与温度进行仿真分析。经过分析发现冷却余量不足主要由冷却风量不足和散热器部分热风回流所导致。分别对冷却系统重要部件散热器、风扇和导风罩进行优化改进,并加以匹配分析得到最优组合方案,有效解决了问题。仿真结果显示,组合方案有效提高了冷却系统的冷却性能,通过实车测试验证模型可靠性误差率为1.1%,散热器冷却常数K值较原型降低了8.3℃,有效改善了发动机舱的散热环境。     

某客车散热性能理论设计、验证及改进

为缩短客车开发周期、降低成本以满足市场需求,通过常规动力冷却散热性能匹配理论计算,选用现有最为相近的散热模块安装并进行实车试验;针对试验结果根据影响发动机舱散热的相关因素,在不重新开发散热模块的情况下,通过更改发动机舱门的迎风面积、增大散热器进风量、提高风扇转速等方法提高散热效果以满足散热需求。     

商用车冷却系统的仿真分析与优化

某商用车在方案布置阶段,经仿真计算发动机出水温度超标,冷却性能不足,于是对发动机舱进行流场仿真分析,确定发动机舱流场布置不合理是导致水温高的主要原因.通过优化防回流挡板、增加导流板、优化护风罩的改进措施提升冷却性能,样车经热平衡试验验证,优化后发动机出水温度降低约8℃,优化方案效果明显.     

电池液冷系统冷却板厚度对散热性能影响研究

带冷却板的电池液冷系统因体积较小、结构稳定及冷却效果好,得到了普遍的关注。之前的学者对冷却板材料、管路结构、环境温度和冷却液入口状态对冷却板散热性能的影响做了较多研究,但对于冷却板厚度对散热性能影响的研究却很少,因此利用流体力学仿真工具,对不同厚度冷却板的冷却模型进行有限元分析。结果显示,不同厚度冷却板下,电池模块温度变化较小,但冷却液出入口压降值变化较大。又进行不同放电倍率下,冷却液入口状态参数(温度与质量流率)的研究,发现冷却液入口温度与电池模块最高温度、最低温度之间呈线性变化;冷却液入口质量流率的变化可以同时引起电池模块最高温度和模块间温差的变化。     

工控系统现场级信息安全保护方案之探讨

对可能存在的现场级IT-安全的危险及其影响,从现场级的性能与边界条件出发,引出防止发生这类危险的方案。     

振动力场作用下聚合物熔体流场的理论研究

介绍了聚合物电磁动态成型加工的特点，推导出振动力场作用下简单剪切流动中聚合物熔体的速度、剪切速率和剪切应力的计算公式，通过对动态流场的理论计算与分析表明，振动力场对于提高聚合物成型加工的综合性能具有显著效果。     

温度和应力场耦合技术在铝粉料仓设计的应用

针对铝粉料仓在现场焊接安装时螺栓破坏的问题,采用温度和应力场耦合技术对料仓进行数值模拟分析,通过建立几何和分析数学模型,详细分析料仓的变形和螺栓孔应力情况。通过数值分析结果得知随着给定强迫位移边界条件的增大,应力值先是减小,当达到拐点时,随即增大,由于给定的是强迫位移边界条件,使得到达拐点后应力值增大,实际螺栓孔越大,越不会产生应力集中,但料仓趋于不稳定,易产生松动和振动,因此螺栓孔必须取适当的值,才能满足现场的实际工艺要求。应用温度和应力场耦合分析技术,得出了铝粉料仓安装问题和实际现场实验一致性的结果,为工程设计提供了有利理论依据。     

某榴弹发射器枪管瞬态热结构耦合分析

为了提高自动武器的使用性能,寻求降低膛壁温度的方法,简介了传热机理,并运用ANSYS软件建立了枪管二维轴对称有限元模型,确定枪管的边界条件,得到了单发时枪管的温度分布和连发时的温度及应力分布,并对枪管的温度场和应力进行了研究。然后对枪管在温度场、耦合场及膛压作用下的应力进行了比较。研究结果对枪管设计有一定的参考价值。     

火焰温度场分布的光学测量原理

测量火焰和燃气的温度及温度分布对于深入研究燃烧机理和指导工程设计有十分重要的作用。本文介绍了近十年来光学法测量温度及其分布的各种方法,包括接触式测量法和非接触式测量法,局部测量法和变换测量法。这些方法为在不同场合,不同要求的火焰温度的测量提供了有力的工具。     

车轮踏面制动的热-机耦合数值模拟

重载列车车轮踏面制动是一个复杂的动态接触热-机耦合问题,介绍了热-机耦合问题的求解方法,并利用有限元分析软件ANSYS对提速货车的单闸瓦踏面制动过程进行了紧急制动工况的数值仿真,定量地给出了车轮踏面温度和应力随时间的变化规律,为研究车轮踏面热疲劳提供了理论依据.     

复杂组合结构温度场及应力有限元分析

基于ADINAT编制了具有通用性的一般微机上三维温度场有限元分析软件 ,并对三维复杂组合结构实例进行了分析计算 ,有限元分析的结果是令人满意的 ,此软件可应用于三维复杂组合结构的温度场分析 ,在工程实践中具有一定的推广价值     

交变磁场测量系统数值仿真分析

利用有限元分析软件，建立了交变磁场测量系统的数值仿真模型。基于这个模型，分析了检测位置对确定缺陷大小和分布的影响，发现检测路径离裂纹中心越近，检测到的磁场分布信号越好；检测平面与工件表面间隔越小，Bz曲线越准确，但过小的间隔却可能增大Bz曲线的噪声。同时研究了缺陷几何尺寸与表面磁场分布的对应关系，进一步验证了表面磁场曲线极值间隔与缺陷长度的对应关系；以及在确定缺陷长度的基础上，缺陷深度与Bz曲线极小值之间的一一对应。以上结论为识别缺陷特征专家系统的实现提供了理论依据．     

Photo-enhanced field emission study of TiO2 nanotubes array

Aligned TiO₂ nanotubes were synthesized by simple anodization of the Ti foil surface. The as-anodized product is further characterized by SEM, XRD, and PL. The tube inner diameter is found to be ≈60-80 nm with the average wall thickness ≈30 nm and areal density ≈15×10⁶/ cm². FE studies of the aligned TiO₂ nanotubes are carried out at base pressure of ≈1×10⁻⁸ mbar. The turn-on field observed for an emission current density of ≈10 μA/cm² is found to be ≈1.7 V/μm and current density of ≈44 μA/cm² is obtained at an applied field of ≈2.3 V/μm. Photo-enhanced FE study is carried out by shining visible and UV light on the cathode. The aligned TiO₂ nanotubes show sensitivity to both the light sources. The FE current shows fast switching response to the visible light. The increment in the preset current upon UV illumination can be attributed to the band edge excitation of the electrons. The free excitons associated with band gap of the TiO₂ nanotubes array may be responsible for the visible light sensitivity. TiO₂ nanotubes are also grown on the Ti wire and exhibit similar photo-enhanced behavior. The FE and photo-enhanced FE properties demonstrate the applicability of the aligned TiO₂ nanotubes in the FE based micro/nanoelectronic devices.     

盾构机刀盘牛腿焊接过程的三维仿真

盾构机刀盘上牛腿部位在掘进过程中的焊缝及其周围部位的开裂及断裂直接影响施工效率和成本。在ANSYS有限元软件二次开发环境下建立了盾构机刀盘牛腿焊接三维模型,并采用双椭球热源模型建立了多层多道焊模型。采用"单元生死"技术数值模拟了牛腿焊接过程中的温度场和应力场分布及其变化规律,结果表明焊缝以及焊缝附近区域的应力水平较高,焊缝处的残余应力为较大的拉应力,其中纵向残余应力要远大于横向残余应力,远离焊缝的区域的应力主要由残余压应力组成,该结果为研究盾构机刀盘牛腿部位的焊接工艺提供了理论依据。