發(fā)布時間：2020-11-21 07:36

　　 本文以國內某柴油動力大功率拖拉機的冷卻系統(tǒng)為研究對象,將拖拉機機罩、機罩下的柴油機冷卻系統(tǒng)及相關附件作為整體研究對象,利用計算流體力學的CFD軟件FLUENT對拖拉機機罩進氣格柵、機罩下空氣通道、冷卻系統(tǒng)的附件如冷卻風扇、導風罩、中冷器等開展流動和傳熱分析,優(yōu)化設計模型,拖拉機冷卻系統(tǒng)的環(huán)境溫度適應能力滿足開發(fā)目標；根據(jù)CFD分析結果,制定多方案驗證計劃,在拖拉機動力輸出臺架(即拖拉機PTO臺架)開展多方案對比試驗,實際結果與CFD分析結果接近。本文的主要工作和創(chuàng)新點如下：(1)對拖拉機機罩進氣格柵的流場進行了模擬分析,獲取拖拉機機罩通風口的風速和風壓,優(yōu)化冷卻系統(tǒng)模型,盡可能減少高風速通風區(qū)域面積占比。當風速超過6m/s的區(qū)域面積占比小于2%時,系統(tǒng)進風阻力較為理想,同時機罩通風口不易吸附異物。(2)對機罩下空氣通道開展流場分析,設計優(yōu)化冷卻系統(tǒng)模型,減少湍流和旁通區(qū)域。通過減少機罩下湍流減少熱空氣回流、通過優(yōu)化密封和改善機罩下空氣通道等方案使拖拉機極限使用環(huán)境溫度上升近2℃。(3)對冷卻風扇、導風罩、中冷器、水箱散熱器等附件表面進行了流動和傳熱分析,設計優(yōu)化冷卻系統(tǒng)模型,減少低效區(qū)域。通過調整風扇與散熱器的距離使拖拉機極限使用環(huán)境溫度上升近2℃。
【學位單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2015
【中圖分類】：S219.031
【部分圖文】：

采用水索提高冷卻液壓力，強制使冷卻液在柴油機水套及附件通道中??流動循環(huán)。傳統(tǒng)的強制循環(huán)水冷系統(tǒng)包括冷卻風扇、水累、節(jié)溫器、水箱散熱器、??膨脹水箱、發(fā)動機氣缸蓋和氣缸體中的水套Ｗ及附屬裝置等組成ｔｗｉ，如圖１．１所??示。拖拉機冷卻系統(tǒng)除了冷卻液、液壓油、中冷空氣的內部循環(huán)系統(tǒng)外，還應包??括發(fā)動機機罩下的外部空氣散熱系統(tǒng)。??２?ｒ?－Ｉ．??／?雜觀箱??迦纖漏座??ＩＩＩ?哪ｊｙｕｊＬ墜黑５－發(fā)動機水路??１１１?／ｆ＝?ｉｒ?６－機油冷卻器??ＭＭ／ｎ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?７－小循壞回路??ＪＩ—ＩＰ?Ｈａ?強巧間路??ｉｒ－嫣進水管??ｍ?／ＪｊＪ－ｊｊ?Ｖ，．．Ｊ?１２－空空中冷器??圖１．１拖拉機冷卻系統(tǒng)示意圖??－２－??

既要防止柴油機低溫下過冷，也要防止柴油機高溫下過熱。柴油機在冷??態(tài)下起動之后，還要使柴油機快速升溫，快速達到理想的工作溫度Ｗ。??拖拉機多用于春、夏、秋Ｈ季高溫多塵環(huán)境，如圖１．２所示，對發(fā)動機高溫??使用要求高，加之拖拉機冷卻系統(tǒng)易被粉塵、稻軒堵塞，對拖拉機散熱效率要求??很高。拖拉機冷卻系統(tǒng)設計、配套及試驗時，需關注Ｗ下幾點：（１）常用極限使??用環(huán)境溫度＞４５°Ｃ，部分地區(qū)要求＞５（ＴＣ。（２）多數(shù)拖拉設計車速不超過４化ｍ化，??冷卻系統(tǒng)計算和試驗可忽略風速。（３）冷卻系統(tǒng)計算和試驗時考慮散熱器中間部??位面積遮擋１／４？１／３。（４）整車冷卻系統(tǒng)匹配需結合整車冷卻包和發(fā)動機機罩綜??合評估。??圖１．２拖拉機工作環(huán)境示例??拖拉機冷卻系統(tǒng)常見故障表現(xiàn)為發(fā)動機水溫過熱。故障原因除了拖拉機冷卻．??系統(tǒng)包括風扇的設計、匹配不合理外，常見的故障原因為拖拉機機罩下熱空氣回??流造成冷卻效率下降，或是因拖拉機機罩通風口堵塞（＾及散熱器、中冷器堵塞造＾??成拖拉機冷卻系統(tǒng)散熱效率下降或失效造成Ｗ，如圖１．３所示。??Ｌ纖臟??圖１．３拖拉化化軍、散熱器諸塞示例??－３－??

既要防止柴油機低溫下過冷，也要防止柴油機高溫下過熱。柴油機在冷??態(tài)下起動之后，還要使柴油機快速升溫，快速達到理想的工作溫度Ｗ。??拖拉機多用于春、夏、秋Ｈ季高溫多塵環(huán)境，如圖１．２所示，對發(fā)動機高溫??使用要求高，加之拖拉機冷卻系統(tǒng)易被粉塵、稻軒堵塞，對拖拉機散熱效率要求??很高。拖拉機冷卻系統(tǒng)設計、配套及試驗時，需關注Ｗ下幾點：（１）常用極限使??用環(huán)境溫度＞４５°Ｃ，部分地區(qū)要求＞５（ＴＣ。（２）多數(shù)拖拉設計車速不超過４化ｍ化，??冷卻系統(tǒng)計算和試驗可忽略風速。（３）冷卻系統(tǒng)計算和試驗時考慮散熱器中間部??位面積遮擋１／４？１／３。（４）整車冷卻系統(tǒng)匹配需結合整車冷卻包和發(fā)動機機罩綜??合評估。??圖１．２拖拉機工作環(huán)境示例??拖拉機冷卻系統(tǒng)常見故障表現(xiàn)為發(fā)動機水溫過熱。故障原因除了拖拉機冷卻．??系統(tǒng)包括風扇的設計、匹配不合理外，常見的故障原因為拖拉機機罩下熱空氣回??流造成冷卻效率下降，或是因拖拉機機罩通風口堵塞（＾及散熱器、中冷器堵塞造＾??成拖拉機冷卻系統(tǒng)散熱效率下降或失效造成Ｗ，如圖１．３所示。??Ｌ纖臟??圖１．３拖拉化化軍、散熱器諸塞示例??－３－??
【參考文獻】

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本文編號：2892740