装载机不同动力舱特征换热过程分析

装载机动力舱结构紧凑,内部布置较多部件,其中散热系统主要包括冷却风扇、散热器组、导风罩和动力舱空气进出口等。通过冷却风扇转动,冷却空气进入动力舱,在经历部分部件的阻碍作用和高温部件的加热作用之后,冷却空气与散热器进行换热,然后流出动力舱。随着装载机功率越来越大,散热要求越来越高,装载机过热问题日渐突出,也越来越受到重视。动力舱不同布置形式下,其换热过程差异较大,散热效果也是各有高低。本文主要利用计算流体动力学方法,对装载机不同动力舱特征下的换热过程进行分析,全文主要内容如下:首先,介绍了装载机动力舱的布置情况,装载机过热问题出现的原因及影响后果,列举了国内外研究现状与成果,引出本文研究内容。其次,介绍数值仿真方法和k-ε湍流模型,建立和简化装载机动力舱模型,对其铲土、后退和高速跑三个工况换热过程进行分析。通过分析,得到装载机温度场、空气进出口质量流量和速度场分布状况,在此基础上,分别从增加动力舱侧面入口面积和增加发动机与散热模块距离两方面对动力舱散热效果进行改进。再次,对动力舱隔断换热过程进行分析。先对动力舱平面隔断模型三个工况换热过程进行分析,然后对隔断后动力舱开口尺寸对散热效果的影响进行研究,接下来对隔断模型进行改进,建立梯形台隔断模型,其散热效果要优于平面隔断。最后,对动力舱风扇不同位置换热过程进行分析。针对风扇位于动力舱中部和尾部,以及吹风式风扇和吸风式风扇,对其在三个工况下的换热过程进行分析。通过综合对比,发现吸风式风扇位于动力舱中部模型和吹风式风扇位于动力舱尾部模型换热效果较好。