液压油冷却的热流固耦合分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com第6期(总第193期)机械工程与自动化No．62015年12月MECHANICALENGINEERING&AUTOMATIONDec．文章编号：1672—6413(2015)06—0067—03液压油冷却的热流固耦合分析韩锋钢，王方，张功元。，彭倩，钟颖强(1．厦门理工学院，福建厦门361024；2．福建侨龙专用车有限公司，福建龙岩364000)摘要：通过建立排水泵新型液压冷却装置中水、液压油管及液压油之间的耦合传热仿真模型，分析水泵在排水流量为1500m。／h的工况下其液压系统中

2、液压油的冷却情况，得到水、液压油、液压油管的温度场和排水管进出口端压强。结果表明：液压油温度由338K降低到325K，冷却效果理想；排水管进出口端的压强差为3518Pa，计算得出局部阻力系数为0．349；将液压油管置于水管中冷却，对排水管的能量损耗小。关键词：液压油；冷却；热流固耦合分析中图分类号：TP39lI7文献标识码：A0引言造。本文利用Fluent软件，对装置里的水、液压油管液压油是工业发展的血液，是实现液压系统的性及液压油三者之间进行热流固耦合传热分析。能和可靠运行的重要保证。但液压系统的能量损失很1流固耦

3、合传热分析及基本原理严重，一般有大于20的输入功率转化为热能，其中流固耦合传热分析是把流体与固体作为一个整体的一小部分热能被周围的大气吸收，大部分滞留在液进行仿真，国内有大量的研究成果，为流固耦合传热分压油与系统元件中，使其温度升高。当液压油温度高析打下了坚实的基础。新型的液压油冷却装置于328K时，油液黏度显著下降，氧化速度加快，这时的工作原理是通过油管将液压油的热量传给排水管内温度每升高8K～10K，液压油的使用寿命就会缩短的水来冷却液压油，对于液压油一油管一水三者之间一半，并且系统泄漏量增加，容积效率明显降低，

4、橡胶的耦合传热分析采用了第三类边界条件，即给定传热密封件加速老化，失去密封功效[1]，因此，必须对其系数与流体温度。表1为主要材料的性能参数。表1主要材料的性能参数进行有效的冷却。液压油的冷却问题一直以来就是工业界的一个研材料密度比热容黏度传热系数kg／m。J／(kg·K)kg／(rn·s)W／(ITI·K)究热点，人们经过长期的探索，已取得了丰硕的研究成水998．241820．001OO30．60果。文献[3—5]研究的冷却系统能有效解决液压油冷液压油85O2093O．010．25却不足及冷启动困难的问题。文献[6

5、]对不同配置装钢管80305O2．4816．27载机液压系统的过热问题提出相应改进方案，且通过1．1CFD分析的数学模型计算和试验结果证明方案的可行性。文献ETJ中论述由于排水管受热影响很小，且不是考虑对象，故只的新型冷却装置能产生很好的冷却效果。考虑以下3个问题：①液压油和水在管程和壳程内的液压油的冷却有两种方式：一种是由冷却器冷却，湍流流动过程；②液压油和水与油管内外壁面之间的并配备独立的冷却水泵及动力；另一种是将冷却管外对流传热过程；③温度从油管壁面传导到油管的每一置，但需要将其全部浸没在冷却液中，并至少应达到

6、个固体单元的过程。其CFD分析的数学模型l_1是基2m才能达到冷却效果。在某疏浚车作业过程中，给排于质量、动能、能量守恒的3个基本传递方程，将水、液水管道供能的液压油泵的液压油油温不得超过333K压油假设为湍流模式下的不可压缩流体，采用基于湍才能保证油泵的正常工作，因此必须对其进行有效的流动能和耗散率e的标准一e两方程模型进行分析。冷却。基于套管式换热器原理，设计出一种新型的液(1)连续性方程：压油冷却装置，将回油管一部分加工成S型，再巧妙地221(p)+(p)+(p)一0．(1)将S型部分置于排水车的排水管内，利用

7、工作时的抽dz。oy’dz。水水流对液压油冷却，将油管内的液压油温度降低到其中：ID为流体介质密度；M、、W为介质在z、和2三333K以下，省去了其余散热装置，简化了排水车的构轴向的流动速度。收稿日期：2015—08—14；修订日期：2015—10—25作者简介：韩锋钢(1965一)，男，陕西l临潼人，高级工程师，硕士，主要从事车辆整车及过程质量评价方法、客车研发质量控制及项目管理研究。学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com