排风式风扇与导风罩的优化研究

1 前言 由于工程机械车辆柴油机多为后置,经常在多尘工况下工作,因此大多采用排风式冷却装置。本文选用风扇直径为670mm,散热面积为39.17m~2的散热器作为研究所对象;再选择箱式和环型两种常见导风罩进行比较,以选择性能最佳的排风系统。 2 导风罩性能研究 箱式和环型两种导风罩和散热器的安装布置见图1所示。其中设风扇至散热器芯子的距离为α,导风罩排风边缘至散热器芯子的距离     

基于STAR-CCM+的工程机械发动机不同冷却风扇CFD仿真分析

为研究工程机械发动机搭载不同冷却风扇时的风场特点,建立搭载3种不同类型冷却风扇的系统模型,并采用STAR-CCM+软件进行仿真分析,获得流体域中的流线结果、散热器进/出口表面的平均风速、散热器进口表面的平均风压以及系统模型的表面平均声功率。结果表明:1)在整个流体域中,3种风扇对应的流线均比较顺畅,在导风罩各角落处不存在明显湍流,导风罩设计比较合理;2)散热器出口风速的大小与散热器进口风速的大小没有直接关系,但与散热器进口风压存在正比例关系;3)轴流风扇对散热器中心区域的利用率较低,对散热器四周区域的利用率较高,且不同类型风扇对散热器的利用率差异明显;4)当风扇直径、扇叶数量和转速相同时,扇叶角度越大,扇叶造型越复杂,系统模型的表面平均声功率级值越大,反之,亦成立。     

降低某型内燃叉车散热系统风扇噪声的试验研究

某型内燃叉车的散热系统风扇噪声是其首要噪声源,针对该问题,通过对叉车散热系统的匹配设计进行分析,发现散热系统风阻偏大和风扇选型不合理是导致风扇噪声的主要原因,为此,从风扇选型、散热器组设计、导风罩设计及风道设计等方面提出改进措施,并进行试验验证,最终成功解决了风扇噪声问题。     

风扇偏置对散热系统性能影响的研究

通过CFD仿真与试验相结合的方法研究风扇偏置对散热系统性能的影响。研究结果表明:风扇偏置虽不会造成散热器迎风面总体风速急剧变化,但会对散热系统总体性能产生一定影响:风扇偏置会导致散热器迎风面风场发生变化,风场中心会随着风扇中心的偏移而偏移,风场中心偏移的方向与风扇中心偏移方向一致,这将导致散热器组迎风面风速分布不均匀性增大,使得散热器组迎风面某一区域的风速明显提升,而远离该区域的风速明显降低。     

风扇与导风罩结构匹配对挖掘机热平衡的影响

挖掘机是一种能够适应多种工况的工程机械,但在高温环境下持续高负荷工作时往往会产生热平衡问题。厂家一般通过增大散热器尺寸,增加覆盖件的开孔面积,提高风扇转速或者增大风扇直径等方法解决热平衡问题。这样不仅会增加挖掘机的成本和功耗,还会降低挖掘机的工作性能和舒适性,不符合当代挖掘机的发展趋势。探索通过改变风扇导风罩的结构,优化风扇与导风罩的匹配,来提高风扇的利用效率,提升冷却系统散热能力,以帮助解决挖掘机热平衡问题。     

1m铣刨机散热系统的匹配讨论

本文通过选型计算,对1米铣刨机的散热系统进行了匹配。完成了冷却风扇、散热器等冷却系统主要部件的匹配选型,并通过样机测试来校核原始的设计数据。其中涉及到风扇直径、转速、风量,以及整机散热功率、散热器散热面积、冷却效率等参数的计算方法。通过实例匹配计算,介绍了一种即科学又简便的匹配选择方法。     

3t装载机冷却系统的散热设计

通过选型计算,对装载机冷却系统散热量进行匹配.完成了冷却风扇、各散热器等冷却系统主要部件的匹配选型,并通过样机测试来校核原始的设计数据.其中涉及到风扇直径、转速、风量,以及整机散热功率、散热器散热面积、冷却效率等参数的计算方法.     

装载机单层布置高效散热系统设计

通常轮式装载机散热系统(包括水散、液压油散、变矩器油散)一般布置为两层或多层串联形式,且多采用吹风风扇.这种散热系统效率低,需要将散热器尺寸做得较大才能满足散热性能要求,这必然导致散热器成本较高,而且维护保养性不好.同时,由于采用吹风风扇,风扇噪声较高.为了降低散热系统成本,优化散热系统结构,提高散热系统维护保养性,从而提高整机在市场上的竞争力,必须对散热系统的布置方式进行优化设计.经过理论研究和对整机热平衡测试数据进行分析,寻找到合适的散热器布置方式.噪声、热平衡性能测试结果表明,新设计的单层布置高效散热系统具有更高的效率,更低的噪声,以及更好的维护保养性.     

影响工程车辆冷却模块风量关键因子分析

通过搭建风扇与散热器匹配试验台架,研究了进风格栅对散热器进风量的影响。研究结果表明,进风格栅开孔率和进风格栅与散热器的距离交互关系显著。通过研究冷却模块安装参数对散热器进风量的影响,比较了风扇与散热器距离、风扇沉浸比和导风罩形状3个因子。     

挖掘机液压电控散热系统的研究应用

介绍了传统散热系统的构成,并分析其存在的高噪声、高油耗及维护性差等缺点。针对这些缺点,研究开发液压电控散热系统,根据散热器的水温、液压油温及气温控制风扇转速,使风扇输出功率与散热器散热功率相匹配,降低风扇噪声及油耗,同时通过控制风扇的转向,把散热器吸入的灰尘吹出去,维护散热器的散热效率。     

装载机3种形式的导风罩对热平衡和噪声的影响

装载机散热系统中的导风罩是影响热平衡和噪声的主要部件之一,常用的导风罩有文杜里式、环式和箱式3种形式,本文在某5t装载机上对3种形式的导风罩进行风速、噪声和热平衡对比测试,测试结果对热平衡和噪声的改善有积极的参考意义。     

浅谈振动压路机冷却系统的噪声与控制

冷却系统是振动压路机关键部件之一,其中高速旋转的风扇所产生的噪声高达102dB（A）,不但危害操作人员的身心健康,还影响周围人们的正常生活。对该系统的原始噪声值测试后,分析冷却风扇风量Q、风扇直径D、静压P、风扇转速n与风扇噪声之间的关系,采用独立冷却结构、弹性连接结构,确定护风圈与风扇最佳相对位置,优化护风圈结构,选用非等间距夹角风扇及增加风扇直径等技术措施,对振动压路机冷却系统的噪声进行控制,使其噪声值下降12dB（A）。     

推土机冷却系统的设计

文章介绍了推土机冷却系统的主要组成部分和基本要求,对冷却系统、风扇、散热器总成、导风罩等部件的设计作了详细的阐述。     

浅谈冷凝器与散热器的间距对流场的影响

为了研究冷凝器与散热器的间距,对冷凝器、散热器表面风速的影响,寻求合适的间距,在保证冷凝器表面风速的同时,更优的发挥散热器散热能力.研究散热器表面风速的影响,选择合适的位置安装冷凝器,使得散热能力较富余的模块,充分发挥作用,提高能力偏弱的模块的散热效率.通过实测不同间距和转速下的各模块风速,测算其平均值,分析风场的变化.结果表明,随着冷凝器与散热器之间距离的增加,散热器进口表面风速分布逐渐变均匀,散热器进口平均风速逐渐增大、风量逐渐增加,但幅度较小.随着冷凝器与散热器之间距离的增加,冷凝器进出口表面的平均风速逐渐减小,且降低幅度较大.     

一种改进型挖掘机用液压独立散热系统

为解决现有挖掘机液压独立散热系统需人工清洁散热器来保证散热效率的问题,提出一种在现有技术、结构基础上改进而得的液压独立散热系统及其电控系统。改进后的液压独立散热系统实现了冷却风扇的正反转,可以反向吹掉散热器上的灰尘等杂物,因此具有自清洁功能,且系统操作简单,并能很好地保护系统元件。实际验证表明,改进后的液压独立散热系统能够提高整机可靠性,并节约保养成本。     

喷雾加湿器与家用散热器耦合作用研究

家用散热器是北方冬季采暖最普遍的末端装置,增强散热器的散热性能对减少供热能耗有重要意义。本文提出将喷雾加湿器与散热器组合利用,不仅有利于提高散热器的散热能力,而且加速了水雾的蒸发速度。本文搭建了散热器耦合喷雾加湿测试系统,研究了喷雾加湿对散热器性能的影响。实验结果表明,散热器近壁面环境温度与风速要远高于室内大空间温度,因此传统设计中以室内温度为基准不利于准确计算散热器的散热能力。喷雾加湿不仅能够降低散热器附近的局部环境温度,而且能够增大局部风速,提高散热器表面的传热系数,因此使散热器散热功率得到大幅提升,并且随着加湿量的增大,强化效果显著增强。该研究结果可为北方新型高效散热器的设计和应用提供参考。     

装载机冷却系统风扇功耗研究应用

装载机散热风扇是整机散热系统中最重要的零件,一方面风扇承担着为散热器提供冷却风的任务,另一方面风扇消耗发动机功率,是发动机附件功率消耗占比最大的零件。特别是中国市场的装载机,散热风扇基本上都采用发动机直驱的形式。这种驱动方式的风扇和发动机转速定速比,存在一定的功率浪费。文章对装载机直驱风扇功耗进行系统的分析、计算和测试,找出直驱风扇浪费的功率,提出研究应用直驱风扇节能技术的意义。     

液压挖掘机发动机过热故障分析及设计优化

通过对一例液压挖掘机发动机过热故障进行逐一排查,在不更换散热器、不更改风扇直径及其转速的前提下,对相关部件进行设计优化,使散热效果达到理想状态,发动机过热故障得到解决。     

大型振动压路机水、油散热方案试验研究

在进行YZ2003型振动压路机设计时,为使发动机水温和液压系统油温都获得最佳的冷却,对该机的散热系统进行了试验研究。分别采用吸风式和吹风式冷却风扇,并根据水散热器和液压油散热器布置顺序的不同,设计了4种冷却方案,选用了两台样机分别进行对比试验,最后选定了采用吸风式风扇,以及先冷却液压油再冷却水的冷却方案,取得了理想的散热效果。     

满足国Ⅱ和国Ⅲ排放标准的装载机动力舱空气流场分析

Ⅰ对为满足国Ⅱ和国Ⅲ排放标准而采用不同配置的某款装载机动力舱的空气流场特性进行研究,利用UG建立冷却风扇风室模型,并采用FLUENT分别对两种散热模块进行仿真,分析散热模块的阻力特性和散热特性。研究表明:相比国Ⅱ排放标准,满足国Ⅲ排放标准的装载机冷却液散热器压降和系统总压降分别降低12.65%和14.49%,液压油温降增加3.82℃,冷却液和传动油温降分别减少0.65℃和4.67℃,空气流速不均匀系数有所减小,冷却液散热器入口表面高温区域较小。