鼎湖可升降籃子可旋轉的高空升降車吊籃安裝車出租139 2829 2824 鼎湖吊籃車租賃, 吊籃車出租 基于虛擬風洞的裝載機動力艙熱環境預測 ？？？ 控制方程流體的流動和換熱遵循質量守恒、動量守恒、能量守恒三大定律，固體的導熱遵循拉普拉斯導熱定律，基本控制方程如下： Ｓｉ為動量方程源相；Γ為廣義擴散系數；φ為廣義變量；Ｔ為溫度場，是坐標ｘ、ｙ、ｚ的函數。湍流模型選用ＲＮＧｋ－ε模型，該模型考慮了湍流漩渦的影響，對瞬變流和流線彎曲的影響有更好的反應，防止標準ｋ－ε模型在模擬強旋流流動時壁面產生的失真，
（４）將散熱器芯體設定為多孔介質來模擬散熱器中的空氣流的流動阻力，多孔介質的動量模型可以表達為： Ｃｉｊ為慣性阻力矩陣Ｃ中的元素；Ｄｉｊ為黏性阻力矩陣Ｄ中的元素；ρ為空氣密度；ｖ為空氣湍流速度；ｕ為空氣湍流黏度。多孔介質的有效熱傳導率ｋｅｆｆ是由流體的熱傳導率和固體的熱傳導率的體積平均值計算得：ｋｅｆｆ＝γｋｆ＋（１－γ）ｋｓ γ為多孔介質孔隙率；ｋｆ為液相熱傳導率；ｋｓ為固體介質熱傳導率。
網格劃分: 由于動力艙內部結構比較復雜，采用六面體與四面體相結合的劃分方法，各個散熱器及虛擬風洞流場區域選用六面體網格，其余全部采用四面體網格，風扇、消聲器、排氣管、發動機等流場變化劇烈和存在熱交換的區域進行網格加密，計算域網格總數為５６１．２萬，網格具體分布。
邊界條件計算工況為鏟土工況，低速檔位，邊界條件設置如下：虛擬風洞速度入口風速為１ｍ／ｓ；壓力出口邊界表壓為０；風扇旋轉區域采用Ｍｏｖｉｎｇｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｒａｍｅ模型；水散熱器、液壓油散熱器和傳動油散熱器均采用多孔介質模型；風扇轉速為２０００ｒ／ｍｉｎ。動力艙內各部件壁面溫度試驗采集結果如下：環境溫度為２５℃；發動機缸蓋壁面；發動機機體壁面為１００℃；消聲器壁面為５７０℃；排氣歧管為７００℃；水管壁為１００℃；油底殼壁面為１００℃；隔熱后壁面溫度為８０℃。液壓油散熱器為管片式結構，水散熱器和傳動油散熱器采用板翅式結構，根據廠家提供的各個散熱器的空氣流速－壓強損失數據進行二項式擬合，按照式（５）計算出各個散熱器芯部的多孔介質模型參數。將散熱器作為體積熱源與空氣進行熱交換。
求解方法選用有限體積法對方程進行離散；選用ＲＮＧｋ－ε湍流模型和ＳＩＭＰＬＥ隱式算法求解；由于排氣系統溫度較高，要考慮其與冷卻氣體間的輻射換熱，選用Ｓ２Ｓ）輻射模型；壁面采用無滑移固壁邊界條件。計算開始時選用一階迎風格式，計算穩定后選用二階迎風格式，監測動力艙出口空氣的溫度和流量達到穩定后認為計算收斂，計算過程殘差曲線。
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動力艙內速度場仿真結果: 吊籃車動力艙內空氣流動狀態。從圖５速度矢量圖可以看出：在冷卻風扇的吸力作用下，空氣從不同入口處流入動力艙，下部氣流流經發動機缸體和排氣管，進行熱交換后被風扇吸走繼而對散熱器進行冷卻。從動力艙上部開口處流入的氣流經過消聲器、空濾器、進氣管和水管，進行熱交換后被風扇吸走繼而對散熱器進行冷卻。所以，動力艙內溫度最高的排氣管和消聲器導致艙內溫度較高，同時與空氣進行對流和輻射換熱后，使空氣溫度升高，造成空氣流經散熱器時冷卻效率降低。
動力艙熱環境仿真結果對比: 為了降低艙內溫度及提高散熱器的散熱效率，將發動機排氣系統高溫壁面表面包裹隔熱罩，并與未做隔熱處理的排氣系統進行了對比，艙內熱環境仿真結果。 排氣系統進行隔熱后，動力艙內部消聲器及排氣管附近高溫區域溫度明顯降低，風扇入口處及散熱器內部空氣溫度有所降低。結合流場的仿真結果分析原因為：隔熱排氣系統（排氣管和消聲器）壁面溫度較之前溫度大幅度的降低，同時排氣系統隔熱材料內部導熱系數較小，與空氣的對流換熱系數降低，導致與空氣的對流換熱量降低；隔熱排氣系統對動力艙內部各個部分和流動空氣的熱輻射降低。從溫度云圖可以看出：散熱器模塊（液壓油散熱器、水散熱器和傳動油散熱器）中心處溫度最高，主要是因為輪轂中心處空氣速度較小，空氣在散熱器內部流動時間較長導致的結果。排氣系統隔熱后散熱器內部最高溫度降低，優化后動力艙熱環境得到改善。
散熱器溫度場仿真結果分析: 散熱器的熱交換結果。 空氣在風扇的吸力作用下吹向散熱器，與散熱器進行熱交換，達到冷卻散熱器的目的。散熱器內部溫度成梯度分布，空氣溫度從左到右逐漸升高，液壓油散熱器換熱效果最好，水散熱器次之，傳動油散熱器最差，主要是由于空氣沿著散熱器內部流道速度逐漸降低，溫度逐漸升高，換熱系數降低，冷卻性能越來越差。水散熱器和傳動油散熱器上部溫度比下部高，主要是因為空氣經過液壓油散熱器溫度升高，換熱效率降低所致。從圖７的對比結果可以看出，改進排氣系統后，各個散熱器的溫度梯度降低加快，對比結果表明：排氣系統改進后，各個散熱器的換熱性能均有所提高。為進一步研究排氣系統對散熱器模塊散熱性能的影響，對各個散熱器入口處的溫度分布情況進行了對比。 液壓油散熱器左側、上部中間及右下角出現高溫區。結合速度矢量圖分析原因為：排氣管及消聲器一側空氣溫度較高，風扇逆時針旋轉時，這一側的空氣被風扇吸入后吹向液壓油散熱器的左側，導致左側空氣溫度較高，而溫度較低的空氣則被風扇吹向圖中的低溫區。排氣系統改進后散熱器入口處溫度明顯降低。水散熱器中心處溫度最高，上表面溫度大于下表面溫度，并且下表面溫度分布與液壓油散熱器一致，主要是因為散熱器入口處下表面的空氣經過液壓油散熱器后溫度升高。輪轂中心處空氣速度較低，與散熱器換熱時間較長的結果。排氣系統改進后，水散熱器入口溫度比改進前明顯降低。傳動油散熱器入口處表面溫度明顯成環狀分布，具體原因與水散熱器的分析一致。原始結構中心處最高溫度為８３．４℃，改進后最高溫度降低到７６．４℃，改進后傳動油散熱器的換熱效率將提高。
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