摘要：散热器作为工程机械冷却体系中最重要的部件之一，对车辆相关子体系的工作性能和工作状态存在决定性影响，优化散热器性能和降低生产成本具有重要现实作用。同时，车辆冷却体系的设计直接联系到整车运转的经济性、可靠性和排放性能，动力舱内流场的优化设计已经成为工程车辆有关探讨的重点之一。本论文结合国家科技支撑计划课题“面向节能与安全的集成智能化工程机械装备研发”（课题编号：2013BAF07B04）从工程机械常用的板翅式散热器和散热器组为探讨对象，对冷热流体侧翅片换热性能、散热器结构优化、散热器组性能等三个方面进行了探讨。首先，建立翅片微流道数值模型，使用FLUENT软件对翅片性能进行分析，经与试验关联式比较对该模型进行了验证。分析了翅片高度、翅片厚度、翅片节距、错齿长度等结构参数对锯齿型翅片换热性能和阻力特性的影响，冷热流体状态对散热器换热和压阻特性的影响。其次，从某型装载机冷却体系为探讨对象，分析了散热器模块中密封性和散热器间距离对各散热器换热性能的影响，得到结论：冷却液散热器和传动油散热器间密封后，传动油散热器换热性能改进，其他两个散热器换热性能恶化；散热器间距增大后，液压油散热器换热性能基本不变，冷却液散热器换热性能变好，传动油散热器换热性能变差。再次，从某型装载机冷却体系内散热器为探讨对象，建立了从换热量和空气侧压力损失为目标的优化模型，使用多目标遗传算法进行优化计算。用户可从根据自己的实际需要调整目标函数和约束函数。根据液压油散热器优化结果，散热器的耗材量和散热器的性能都有了一定程度地改进。最后，对装载机动力舱内流场的数学模型进行了探讨分析，根据实际工况，得到数值计算所需要的边界条件，分析了装载机整车流场特性，基于散热器模块分析和散热器结构优化提出了整车散热性能的两条改善案例，两种改善案例均改进了整机换热性能。关键词：工程机械论文板翅式散热器论文散热量论文压力损失论文结构优化论文
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ABSTRACT6-8
目录8-12
第1章 绪论12-20
1.1 选题的背景及作用12-13
1.2 探讨近况13-17
1.2.1 散热器的探讨13-16
1.2.2 动力舱热体系探讨16-17
1.3 本论文主要内容17-20
第2章 板翅式散热器数值模拟基础20-36
2.1 板翅式散热器几何特点20-23
2.1.1 板翅式散热器构造20-21
2.1.2 50 型装载机板翅式油散热器特点参数21-23
2.2 散热器传热原理23-26
2.2.1 翅片效率23-24
2.2.2 散热量24-25
2.2.3 压力损失25-26
2.3 锯齿型错列翅片的 CFD 分析26-34
2.3.1 计算模型的建立26-27
2.3.2 制约方程27-29
2.3.3 网格划分29-31
2.3.4 边界条件设定31-32
2.3.5 制约方程的求解32-33
2.3.6 CFD 分析结果的试验验证33-34
2.4 流体介质物性参数34-35
2.4.1 空气的物性参数34-35
2.4.2 机油物性参数35
2.5 小结35-36
第3章 冷流体侧翅片换热性能分析36-58
3.1 散热器性能指标36-39
3.1.1 换热性能指标36-38
3.1.2 阻力性能指标38
3.1.3 强化表面特性品质38-39
3.2 冷流体侧典型翅片性能探讨39-40
3.2.1 翅片结构参数39
3.2.2 翅片性能比较39-40
3.3 基于 CFD 模拟的锯齿型翅片性能分析40-43
3.3.1 流场分析40-42
3.3.2 温度场和压力场分析42-43
3.4 冷流体侧结构参数对翅片性能的影响43-49
3.4.1 冷流体侧翅片高度对翅片性能的影响44-45
3.4.2 冷流体侧翅片厚度对翅片性能的影响45-46
3.4.3 冷流体侧翅片节距对翅片性能的影响46-47
3.4.4 冷流体侧错齿长度对性能的影响47-49
3.5 不等宽错齿长度对翅片性能的影响49-50
3.6 散热器性能预估50-56
3.6.1 散热器性能预估数学模型50-53
3.6.2 冷流体状态对散热器性能影响53-56
3.7 小结56-58
第4章热流体侧翅片换热性能分析58-66
4.1 热流体侧典型翅片性能探讨58-59
4.2 热流体状态对散热器性能影响59-62
4.2.1 液压油散热器59-60
4.2.2 传动油散热器60-61
4.2.3 冷却液散热器61-62
4.3 翅片结构参数对液压油散热器性能影响62-65
4.3.1 翅片高度对散热器性能影响62-63
4.3.2 翅片厚度对散热器性能影响63-64
4.3.3 翅片节距对散热器性能影响64
4.3.4 错齿长度对散热器性能影响64-65
4.4 小结65-66
第5章 装载机冷却体系散热性能分析66-94
5.1. 整机流场分析66-75
5.1.1 风扇表征模型66
5.1.2 散热器表征模型66-68
5.1.3 物理模型68-71
5.1.4 边界设定与网格划分71-72
5.1.5 装载机散热性能分析72-75
5.2 整机性能试验75-77
5.2.1 试验的目的及内容75
5.2.2 装载机整机配置75-76
5.2.3 试验器材及测试点76
5.2.4 工况及试验数据分析76-77
5.2.5 试验数据与仿真数据比较77
5.3 散热器组性能探讨77-85
5.3.1 密封性对散热器性能影响78-80
5.3.2 散热器间距对散热器性能影响80-83
5.3.3 散热器流道特性对散热器性能影响83-85
5.4 散热器结构优化85-90
5.4.1 优化对象85-86
5.4.2 优化目标86
5.4.3 约束条件86-87
5.4.4 优化算法87
5.4.5 优化历程与实例运用87-90
5.5 装载机动力舱散热性能改善探讨90-92
5.5.1 基于散热器组探讨的装载机动力舱散热性能改善90-91
5.5.2 基于散热器结构优化探讨的装载机动力舱散热性能改善91-92
5.6 小结92-94
第6章 全文总结与展望94-96
6.1 总结94-95
6.2 展望95-96
参考文献96-102
作者介绍102-104
致谢104
简谈散热器工程机械散热器传热特性站
更新时间：2024-02-15
作者：用户投稿
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