工程机械发动机自调角节能冷却风机研究

【摘要】：论文叙述了工程机械发动机出现的过冷与过热现象的产生原因,及其对发动机工作效率和寿命影响。分析了现有三种工程机械发动机冷却风机的优缺点,设计出一种区别于前三种方式的自动调角冷却风机。以ZL50C装载机发动机为基础,重新设计了一款自动调角冷却风机及其自动调角机构,运用Pro/e软件建立三维风机模型,导入到Fluent软件模拟出自动调角冷却风机在不同叶片安装角下的风机内部流场,再通过Tecplot软件绘制出对应不同叶片安装角风机流量-效率、流量-全压曲线,确定风机高效运行的安装角范围,又通过fluent对最佳叶片安装角风机进行全流场仿真,计算出流场内的各项气流参数,反映出风机的空气动力性能,仿真出风机流场内空气流线图和叶轮上的静压分布云图,仿真结果可以真实反映风机设计的优良特性。 【关键词】：工程机械 轴流风机 风机设计 自动调角 fluent
【学位授予单位】：辽宁工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TU603
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-13
• 1.1 概述10
• 1.2 国外工程机械发动机冷却风机10-11
• 1.3 国内工程机械发动机冷却风机11
• 1.4 问题的提出及研究意义11-12
• 1.5 主要研究内容12-13
• 2 自动调角冷却风机设计原理13-17
• 2.1 自动调角冷却风机13
• 2.2 自动调角冷却风机冷却系统13-14
• 2.3 自动调角原理14-15
• 2.4 热驱动装置原理15-17
• 3 发动机散热量计算17-20
• 3.1 发动机冷却系的有效性17
• 3.2 发动机需要的散热量计算17-18
• 3.3 水循环流量q_(v,w)18-19
• 3.4 冷却空气的体积流量q_(v,a)19
• 3.5 风扇供气压强19-20
• 4 风机气动设计20-30
• 4.1 风机设计方法确定20-21
• 4.1.1 孤立翼型设计初选参数20-21
• 4.1.2 等环量设计叶片步骤21
• 4.2 风机翼型基本几何参数21-22
• 4.3 等环量计算第一步22-24
• 4.3.1 叶轮级的型式和级数22
• 4.3.2 转速n的选择22
• 4.3.3 圆周速度u_t的选择22-23
• 4.3.4 叶轮直径的确定23-24
• 4.4 等环量设计第二步24-26
• 4.4.1 轮毂直径d的确定24-26
• 4.5 等环量第三步26-30
• 4.5.1 叶片计算截面的确定26
• 4.5.2 叶片数目26-27
• 4.5.3 计算数据表27-28
• 4.5.4 叶片的绘制28-30
• 5 叶片强度校核计算30-39
• 5.1 静强度设计计算30-37
• 5.1.1 设计计算数据30-31
• 5.1.2 载荷计算31-37
• 5.2 强度校核37-38
• 5.2.1 应力计算37-38
• 5.3 本章小结38-39
• 6 自动调角机构设计39-46
• 6.1 锥齿轮副的设计39-43
• 6.1.1 齿轮类型39
• 6.1.2 初选参数39-40
• 6.1.3 齿轮模型40-43
• 6.2 驱动轴套设计43-46
• 7 风机安装角确定与性能分析46-52
• 7.1 风机物理模型的建立46-47
• 7.2 仿真计算采用的数学模型47
• 7.3 Fluent仿真47-48
• 7.4 全压流量曲线48-50
• 7.5 流量效率曲线50-51
• 7.6 本章小结51-52
• 8 风机内部流场仿真52-59
• 8.1 建立风机三维模型52-53
• 8.2 建立风机流域模型53-54
• 8.3 数学模型54-55
• 8.4 Fluent仿真试验55-59
• 结论59-60
• 参考文献60-62
• 作者简历62-64
• 学位论文数据集64

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