基于STAR-CCM+的通机整机流场数值模拟

基于CFD方法,采用STAR-CCM+ 11.06流体仿真软件对某通机整机流场特性进行分析,研究了风扇罩开孔、箱体底部开孔、风扇罩内侧挡板及位置等对流场特性及风量分配的影响。对6种不同结构改进方案的仿真结果表明:不同结构下整机流场分布特性与其原始结构分布特性基本一致,发动机表面平均速度相差不大;箱体底部开孔面积从240 mm2增加到320 mm2且风扇罩内右部分挡板上移5 mm的结构改进方案具有较好的流场分布特性,该结构方案在箱体底部、缸头中间及排气道附近的风量分配略好,风扇入口总风量提升明显,相比原始结构总风量提升了6%,有利于整机冷却性能的提升。通过对通机整机的流场分析及结构方案设计的流场特性评估可为后续整机产品的前期设计与开发和系统匹配提供理论支撑。     

发电机组流场数值模拟及优化分析

发电机组在运行过程中会产生较大热量,其散热性能不好会直接影响使用性能和寿命。文章以某发电机组为研究对象,采用流体力学计算方法,利用STAR-CCM+软件对其流场特性进行数值模拟分析。流场分析发现,机组内发动机各冷却风道风量分配不均匀和消声器局部区域存在速度死区,不利于散热。依据流场分析结果提出相应的结构优化方案,优化后机组发动机各冷却风道风量分配得到明显改善,消声器表面平均速度得到明显提升,不存在速度死区,变频器、定子及发动机表面速度分布更均匀。发电机组流场分析及优化结果为后续整机产品开发和系统级热管理匹配提供了参考。     

RST数字控制器及其在时延系统中的应用

RST数字控制器是一个三支路结构控制器,可以等效为一个前向预测器和一个无时延的控制器,能够很好地解决时延系统中的相位变化问题,使系统具有较好的鲁棒性。PID控制器、PID-Smith预估控制器和RST数字控制器的仿真实验表明,在这3种控制器中,RST数字控制器的跟踪性能和抑制扰动性能最好,而且对于参数不定的系统,其还具有较强的鲁棒性。     

基于STAR-CCM+的发电机组流场分析及结构改进

发电机组高性能和轻量化的设计需求对其冷却系统提出了更高的要求。发电机组散热效果好可保证机组在最佳温度下工作,确保机组稳定可靠运行。为评估一款发电机组散热性能,基于CFD分析方法,采用流体分析软件STAR-CCM+对该发电机组进行流场分析,并依据流场分析结果针对性地提出结构改进方案。结果表明,发电机组原结构缸头出风直接吹向油箱底部,消声器表面无风流经,整机散热存在风险。通过添加缸头导风罩和消声器通风罩的方法改善了发电机整机散热性能:油箱底部表面速度降低明显,消声器处冷却风量从28.91 g/s提升至135.78 g/s,风量提升明显,消声器表面平均风速约4.04 m/s。温度实测结果表明,机组额定功率运转120 min,改进后机组的油箱底部和电机顶部温度降低了38 ℃和17 ℃。研究结果可为发电机组散热性能评估及结构改进提供参考。     

旋风分离器流场分析与结构优化的数值模拟

采用计算流体力学模拟方法对旋风分离器内气相流场和颗粒运动进行了分析,并运用单因素变量控制方法研究了旋风分离器中排气芯管直径及插入深度、颗粒收集口直径、筒体长度、锥体段长度、气体入口处方形截面尺寸等对颗粒分离率的影响,提出对应的结构优化方案.研究结果表明,气相流场中静压和总压分布具有较好的轴对称性,动压分布与流体速度分布基本相同;粒径为5um和10um的颗粒分离率较差.气体入口处方形截面尺寸、颗粒收集口直径、排气芯管直径对颗粒分离率的影响较大.优化后的旋风分离器中10um及以上粒径的颗粒分离率均达90%以上.     

发电机组流场特性数值模拟及其散热优化研究

发电机组高性能和轻量化的设计需求对其冷却系统提出了更高的要求。发电机组工作时机舱温度上升快,其散热性能不好直接影响其高效正常运行。文章以发电机组为研究对象,采用CFD软件STAR-CCM+ 11.06对某发电机组整机流场特性进行数值模拟分析,并采用单一变量控制方法对风量提升进行研究。结果表明:该发电机组原结构风扇进风风量仅为40 g/s,发动机热风回流导致电机进风量增大,不利于电机的冷却;通过调整进风结构、减小出风阻力和添加隔热挡板均可以提升风量,其中添加隔热挡板后发电机组风量提升明显且能有效消除热风回流现象。依据单因素分析结果提出了调整左右进风口布置、加大消声器护罩出口、添加发动机隔热挡板的组合方案,优化后的发电机组风扇进风量提升至75. 79 g/s,总风量提升明显;热风回流被隔热挡板充分隔断,电机热风循环减少;油箱、化油器、点火器的表面速度明显提升。发电机组总进风量增加,机组内空气流速快,有利于发电机组的冷却,可保障其高效正常地运行。发电机组流场特性数值模拟及其散热优化研究结果可为后续发电机组的设计及改进提供参考。     

基于STAR-CCM+的发电机组流场对比分析及结构优化

文章以康明斯6C柴油发电机组(机组型号S688CCS)为研究对象,采用STAR-CCM+分析软件对该发电机组常规型和静音型的整机流场进行分析,对比研究该发电机组2种类型流场的差异性。模拟结果表明:该机组静音型的冷却风总量低于其常规型机组,且散热器处冷却风也低于常规型机组,不利于机组散热。依据流场对比分析的结果,采用单一变量控制方法,对静音型机组的风扇罩、消音材料及附近结构、进气格栅等结构进行改进,优化了流场分布特性,从而提出了相应的结构优化方案。优化后静音型机组散热器的风量较初始结构下的散热器风量提升44.33%,冷却风总量高于常规型机组,提升比例较大。研究结果可为发电机组冷却风道的设计提供相应的理论依据。     

基于STARCCM+的通机整机流场特性分析

依据计算流体动力学的方法,采用STARCCM+软件对整机流场特性进行数值分析,探究了通机整机流场计算域的网格参数控制策略;在探讨的网格控制策略研究结论的基础上,利用该网格控制策略对某司两种不同通机机型(A型整机、B型整机)进行网格划分并对整机流场进行数值求解,结果表明A型整机流场中更多的风量流向了温度较高的喷油器侧,且流出缸头后受导流板的作用使消音器排气管附近的速度分布远好于B型整机;A型整机的流场分布优于B型整机流场。A型整机缸头的风道设计及导流板的结构与位置设计可为B型整机流场优化提供参考。     

发动机传动箱流场的数值模拟研究

为确保发动机传动箱结构设计的合理性,减少开发发动机传动箱时的实验次数并缩短开发周期,保证发动机传动箱内部良好的冷却效果,基于计算流体力学仿真分析方法,对发动机传动箱内冷却流场细节进行数值模拟分析,并获取了最小传动比状态下和最大传动比状态下的进风量、风速分布云图.流场分析结果显示:在传动箱冷却结构的两种设计方案中,设计方...