基于CFD仿真的装载机动力舱内部换热性能分析与改进

为提升装载机动力舱内部换热性能,针对国内某5 t级轮式装载机,建立其动力舱三维物理模型,应用CFD数值仿真的方法对其铲土工况下动力舱内部流场进行仿真分析,寻找影响动力舱内部换热性能的因素。结果表明:由动力舱出口直接排出的热空气温度约为350 K,被风扇重新吸回到风扇入口与散热器进行二次换热的空气温度约为325 K,这是导致其换热效果下降的主要原因;通过在动力舱顶端后侧增加空气入口,冷却液散热器、液压油散热器、传动油散热器出口温度分别下降了1.20 K、0.51 K、1.09 K,整体换热效果得到改善;应用CFD数值仿真方法可对试验较难获取的内部流场进行分析,提高设计与改进效率。     

热风循环式加热机关键结构参数对沥青路面加热性能影响分析

在沥青路面就地热再生施工中,热风循环加热是路面加热的主要方式之一,因此研究热再生机组中加热机的关键结构参数对沥青路面加热温度场分布的影响,有助于提高路面加热效率和施工质量控制。本文建立了热风循环式加热路面温度场分布三维模型,采用有限元法结合流体分析及非稳态结构热分析方法进行计算,仿真得到沥青路面各层温度场分布随通风管离地高度、热风循环速度、通风孔分布排数的变化规律。结果表明:通风管离地高度为170mm、热风循环速度为3～4m/s、通风孔分布排数为3排时,路面各层温度场分布更均匀,加热效率最高,可作为路面加热机结构设计的参考依据。     

工程机械冷却系热状态校核方法研究

以某型旋挖钻机为研究对象,基于理论分析计算求得各热源部件生热量,并通过三维流场仿真分析的方法确定动力舱阻力系数。将得到的数据作为输入进行整机冷却系统一维仿真计算,得到表征整机在极限工况下热状态的各参数,从而形成一套冷却系热状态校核方法,并通过整车热平衡试验验证了方法的准确性。此方法对绝大多数工程机械均适用。     

单钢轮振动压路机散热性能分析及改进

针对某单钢轮振动压路机在额定工况下发动机冷却系统散热性能不足的问题,采用CFD流场仿真的方法分析样机动力舱流场特性,应用一维热管理仿真方法计算样机各散热模块出口温度值,并进行试验结果对比,验证了该计算方法的可靠性。在此基础上,对空调冷凝器位置和发动机舱开口面积进行优化。计算结果表明,改进后的发动机舱水散热器出口温度降低了5℃,油散热器出口温度降低了10℃,有效改善了样机冷却系统散热性能。     

地板采暖模拟计算及温度分析

对地板采暖房间的气流场及温度场进行简化,建立二维稳态流场及温度场模型,并运用SIM-PLE算法程序进行数值求解,从而得出采暖房间二维流场及温度场分布图形。     

工程车辆动力舱进风道的设计与优化

建立某工程车辆三维几何模型以及CFD计算模型,运用计算流体力学(CFD)技术对L形进风通道下动力舱内流场进行仿真研究,采用稳态不可压湍流模型和Realizable k-ε模型,将散热器芯子作为多孔介质处理,风扇采用旋转坐标系模拟。仿真结果表明,L形进风通道流速分布不均,阻力较大,进风量较小。根据仿真结果对进风通道进行优化设计,将L形进风通道设计为片式结构,改进后的进风通道增大了进风流量,改善了动力舱内流场分布及散热效果。     

CFD仿真技术在空调房间温度场研究中的应用

利用流场仿真软件对四面出风和传统水平出风空调器温度场、速度场进行模拟，从舒适性角度作出评价，认为前者效果优于后者。实验研究为产品开发和改进提供了依据。     

滑移装载机动力舱内空气流场数值模拟研究

建立了滑移装载机动力舱内三维空气流动数学模型,采用稳态不可压缩雷诺平均N—S方程,紊流模型选择豇叶两方程模型,应用非结构化网格和有限体积法进行计算区域和控制方程的离散。将散热器芯部作为多孔介质处理,风扇用CFD软件FLUENT中的Fan模型代替。对不同风扇流量下动力舱内空气流场进行了数值模拟与分析,为风扇流量的确定提供了理论依据。提出增加进风口数量和增加隔热板等措施改变发动机舱的内部温度场,并进行了计算和试验,结果表明,这种数值模拟方法可以用于动力舱空气流动分析。     

压水堆堆坑通风系统热工水力优化分析

利用三维数值模拟方法 ,对某三代压水堆堆坑通风系统内的流场和温度场进行了分析。研究了不同堆坑进风方向和不同进风参数条件下,反应堆堆坑通风系统内的流场及温度场分布情况。数值结果表明,堆坑进风方向与法线夹角45°时上升段速度分布最均匀,进风参数的温度对堆坑温度分布的影响大于进风量的影响。各组进风参数下堆坑内流体及固体的温度分布都在合理范围内。     

永磁调速器温度场仿真分析

永磁调速器在运行过程中,由于涡流损耗,导致其温度升高,而永磁体在高温下易退磁。本文采用计算流体力学方法,用ANSYSFluent软件对永磁调速器的流场和温度场进行数值仿真,在分析流场和温度场分布规律的基础上,对永磁调速器的结构进行了改进,在其导体转子和永磁转子两侧面均开端面窗口并添加叶片。结果表明,结构改进后,永磁调速器内流场流量增大,温度降低,达到了永磁体要求的温度范围,为永磁调速器的通风冷却结构设计提供了理论依据。     

中国西部高海拔地区空气式蓄能地板性能研究

西部高海拔地区采暖供热存在刚性需求,但当地可用于供暖的资源十分有限,因此本文针对利用太阳能热风供热的空气式蓄能地板特性开展研究,深入分析了相变温度、相变材料管径、供热风温、风速、地板保温厚对室内温度场的影响,从而为西部高海拔地区采用太阳能热风供暖提供了技术支持     

工程机械发动机冷却系统匹配分析

以工程机械某车型发动机冷却系统为研究对象,基于其部件结构及性能数据建立系统一维仿真模型,并联合整车热平衡试验,求解模型中动力舱流道空气压力损失系数。利用该一维仿真模型对不同工况下的整车热平衡状态进行仿真预测,并通过整车试验验证模型预测的准确性。将验证后的仿真模型应用于发动机冷却系统匹配分析,对影响发动机冷却系统性能的水泵转速、风扇转速、风道阻力及进风温度等主要因素进行详细分析计算,并总结相关规律以指导系统匹配设计。     

基于热流固耦合的发动机舱管路可靠性研究

对某大吨位起重机的发动机舱管路工作可靠性进行分析研究并改进优化，建立管路结构和内部流场的有限元模型，应用热流固耦合技术计算管路气体流场及温度场分布，并对改进效果进行评价。本文为发动机舱管路的隔热保温设计提供了依据，有助于提高产品热管理设计水平及工作可靠性。     

双热源热压自然通风流场数值模拟研究

本文首先对具有双热源的民用建筑采用CFD技术,在室内余热量不变的条件下,改变双热源间距对热压自然通风流场进行了数值模拟。而后分析了单、双热源所形成的速度场与温度场之间的差别,以及双热源间距对室内流场、温度场及各特征参数的影响,为民用建筑自然通风系统的设计提供了参考。     

通风对狭长空间电缆火灾影响数值分析

为研究狭长空间电缆发生火灾后的热流场特性规律,建立了适用于狭长空间的火灾仿真计算数学模型,对控制方程组进行了变形和离散,并用数值程序求解,得到电缆发生火灾后烟气蔓延特性规律、不同时刻温度场分布以及特征位置温度测点随时间的变化规律,分析了不同位置的火灾特征参数变化的差异性,探讨了通风对火灾热流场的影响。通过分析火灾流场特性变化规律,为狭长空间电缆火灾探测设计及通、排风设计提供参考。     

单层柱面网壳火灾温度场分布研究

为了研究火灾下大跨度柱面建筑内部烟气在蔓延过程中各参数的分布特征,开展了基于FDS软件仿真的建筑火灾温度场研究.首先应用FDS软件对文献中的火灾试验进行仿真,验证了建模及仿真结果的可靠性.在此基础上,建立柱面建筑火灾仿真模型,分别改变火源功率、矢跨比及火源位置等参数,获得了各参数变化对柱面建筑内部温度场的影响规律.     

四种供暖方式的分析比较

对目前使用的散热器供暖、地板供暖、天花板和踢脚板供暖方式的室内温度场和流场作了数值模拟,定量分析了上述供暖方式的特点和对室内热环境的影响,认为踢脚板供暖方式的室内温度场和流场相对均匀,其次是地板供暖、天花板供暖和散热器供暖方式。     

热电制冷器多通道内空气混合对流及耦合换热

建立了热电制冷器通风及耦合换热数学和物理模型,模拟计算了不同雷诺数、材料有效导热系数比率、几何参数时各通道的流体流动及温度场分布情况,分析了冷风侧排风、几何参数对通道换热能力的影响,以优化制冷器通风换热风道的设计参数。     

非空态与空态空调列车室内气流组织的数值模拟与试验研究

应用重整化群κ-ε紊流模型,分别计算并比较了非空态与空态空调列车室内空气三维紊流流场与温度场的分布特性。采用Monte Carlo法分析计算了太阳透射辐射和壁面间的辐射在车室内各固体壁面引起的附加热流变化,并以此作为能量方程的附加源项;对旅客产生的热负荷分别采用平用分布与空间分布处理方式,对比分析了采用不同热负荷分布方式对空调列车客室内三维空气流场与温度场分布的影响。研究分析表明:不同的热源处理方式对客室内流场与温度场由较大的影响。最后,应用试验研究的方法验证了采用数值模拟手段研究非空态空调列车室内气流组织的可靠性,为空调列车室内舒适环境的优化研究提供了依据。     

冬季住宅室内空气环境的数值模拟研究

建筑是人们日常生产、生活、学习的重要场所,建筑环境的优劣直接影响人们的身心健康。采用Airpak软件,对住宅室内环境进行数值模拟,分析其流场、温度场、空气龄、PMV、PPD的相关指标来评估室内空气质量。结果表明:基于对流场、温度场、空气龄、PMV、PPD的热环境数值进行预测,可为住宅室内热环境研究、空调节能运行及住宅套内设计提供依据。