基于一维/三维联合仿真的装载机发动机舱散热分析及改进

发动机舱的散热好坏影响着装载机的工作稳定性和燃油经济性，研究如何提升发动机舱的散热性能是响应国家节能减排号召、契合市场需求、提升行业竞争力、追赶国际先进技术的重要举措。随着计算机的发展和仿真技术的提高，仿真已成为装载机散热系统研究和设计的重要手段。 本文依托校企合作项目，基于散热系统中的中冷器（CAC）、液压油散热器（HOC）、水箱散热器（RAD）、传动油散热器（TOC）、风扇、循环回路等散热模块的实验数据搭建了整个散热系统的一维仿真模型，得到了系统中散热模块的温度情况；分别利用多孔介质模型、多孔阶跃模型、多参考系模型法（MRF）构建了四种散热器、出（入）风口、风扇转动区域的仿真模型，搭建了基于装载机真实三维结构的风洞模型。本文利用了一维和三维耦合仿真分析的方法对装载机发动机舱散热系统进行了分析，发挥了一维仿真方法收敛速度快、三维分析方法考虑范围广的优点，规避了三维仿真分析计算时间长、很难对足够多样本点进行分析的缺陷。 结合一维、三维仿真得到的各散热器出入口温度和装载机发动机舱流场、温度场分布情况，本文分析了装载机独立散热系统的工作特性，表明发动机舱内结构布置、风扇转速、散热器的散热效率是影响整体散热性能的主要因素。针对以上影响因素，对装载机散热系统进行了改进分析，分别分析了三种结构改进方案及七个风扇转速下系统的散热性能情况；研究了散热器的改进方法，指出了利用强化传热技术提高散热器性能的可行性。