铰接式履带运输车冷却系统仿真研究

铰接式履带运输车行驶性能非常好,能在大多数非公路地形上行驶,它有两节车体中间通过液压缸铰接组成,当该车辆在非公路凹凸地形行驶时,两节车体就可以随着地形的变化做出相应的调整,使有限的履带长度能尽可能地保持与地面的接触,进而获得较高的通过能力。 本文对其冷却系统传热过程进行阐述,建立了冷却系统计算数学模型,运用CFD(Computational Fluid Dynamics )技术对整车冷却系统进行仿真,分析其冷却性能、评价该冷却系统,进而优化冷却系统。 根据项目设计要求,进行车辆总体热负荷分析及主要部件的热负荷分析,设计冷却系统:各个子系统散热器、冷却风扇液压系统、冷却系统安装布置等。并且引用“热容—热阻”概念,通过热网络法针对发动机冷却系统建模,将该系统关键零部件用热容热阻代替连接成网络得到传热模型。 利用FLOWMASTER软件对整车冷却系统进行建模,分析整车达到热平衡(稳态仿真)时的冷却系统工作状态,包括:温度、压力、流速等;讨论车辆发动机启动过程(瞬态过程)中冷却系统工作状态随时间的变化趋势,包括:节温阀随时间开启度、散热器冷却液进口温度随时间变化、散热器热负荷随时间变化、水泵功率随时间变化、水泵效率随时间变化、散热器及发动机入口处冷却液流速随时间变化、膨胀水箱内压力随时间变化、散热器散热效率随时间变化等。 分析各因素对于冷却系统的影响:环境温度对于冷却系统影响,散热器效率对于冷却系统的影响,冷却水泵对于冷却系统的影响,冷却空气进风量对于冷却系统影响。 通过FLOWMASTER软件中的AVS模块针对冷却系统中重叠放置两散热器——“水散热器及液压油散热器”模块分析建模,讨论水散热器上温度场变化趋势。 仿真分析结果表明,铰接式履带车辆动力传动冷却系统模型建立正确,满足车辆设计指标的要求。同时,证明CFD技术在车辆动力传动系统设计过程中的可行性,减少了实验成本,更有利于对铰接式履带车辆动力传动系统的热平衡理论的研究。