某柴油机静音机组热平衡仿真及优化.pdf

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1、第33卷第5期2016年10月内燃机与动力装置I．C．E&PowerplantV01．33No．5Oct．2016【模拟计算】某柴油机静音机组热平衡仿真及优化杨丽君。袁帅，辛志鹏，曾超(潍柴动力股份有限公司，山东潍坊261061)摘要：本文采用一维和三维联合仿真的方法，分析了某静音机组的冷却系统性能。利用计算流体力学(CFD)软件Fluent计算分析了机组内的流场及压力分布，针对流场分布情况，提出改进意见。然后基于三维计算结果，利用KULI软件对冷却系统一维仿真模型进行标定，计算与试验结果相比，误差较小，验证了模型的有效性。在此基础上，提出了多种改进方案来提

2、高静音机组的冷却能力。分析结果表明，采用改进后的结构改善了冷却系统的性能，使发动机许用环境温度提高了12．5℃。关键词：静音机组；热管理；一维三维联合仿真；优化中图分类号：TK421．1文献标志码：A文章编号：1673—6397(2016)05-0054—05SimulationandOptimizationofThermalBalanceofSoundproofDieselGensetYANGLi-jun，YUANShuai，XINZhi—peng，ZENGChao(WeichaiPowerCo．，Ltd．，Weifang261061，China)Abst

3、ract：Inthispaper．theone-dimensionalandthree-dimensionalCO-simulationmethodswereusedtoanalyzetheperformanceofcoolingsystemofasoundproofgenset．TheflowfieldandpressuredistributionwithinthegensetwerecalculatedusingCFDsoftwareFluent．Accordingtothedistributionoftheflowfield，someimproveme

4、ntmethodswereproposed．Then，Beingbasedonthree—dimensionalcalculationresults，thecoolingunifieddimensionalsimulationmodelwascalibratedbyKULIsoftware．Comparedwithtestresults，simulationresultshadsmallerror，verifyingthevalidityofthemodeling．Onthisbasis，weproposedavarietyofimprovementprog

5、ramstoincreasethecool—ingcapacityofthesoundproofgenset．Theresultsshowedthatthelimitambienttemperaturehadbeenincreasedby12．5℃becauseoftheimprovedstructure．therebyimprovingtheperformanceofthecodingsystem．KeyWords：SilentGenset；ThermalManagementAnalysis；1Dand3DCo—simulation；Optimi-zati

6、on引言随着我国城市建设的不断发展，柴油发电机组作为应急电源的理想动力设备，在邮电、机场、银行等部门得到了广泛应用。然而，柴油发电机组工作时向周围传播的噪声，严重地影响居民的生活和休息。静音机组是利用外壳将发动机、发电机及其他零部件全部包裹，突出优点是噪音小，被国内外高端市场广泛接受。静音机组由于封闭性好，结构紧凑，造成进排气不畅，且静音机组由于要求冷空气先对发电机进行冷却，使发动机及冷却系统处的温度较高，影响了机组的正常工作，因此研究静音机组的热管理非常重要。但目前对静音机组的热管理研究较作者简介：杨丽君(1988一)女，山东菏泽人，研究生，工程师，主要研

7、究方向为整车热管理、结构优化设计、动力系统匹配。收稿日期：2016—08—0l2016年第5期杨丽君，等：某柴油机静音机组热平衡仿真及优化少，而传统的试验研究开发周期长，成本高。近年来随着计算机技术的发展，整车热管理仿真技术越来越成熟，这种方法的可靠性已得到国外研究人员的验证¨。。谢如堂等拉1利用CFD技术对全封闭发电机组机舱内的热负荷进行了分析；陈国平等[31基于CFD方法研究了发电机组运行工况下的内部空间流场；李茂青等Hj利用Fluent软件对静音机组内的温度场及流场进行了仿真研究，通过仿真验证了机组结构内部通风散热的合理性。现在使用较广泛的整车热管理仿

8、真方法主要有一维和三维两种，各有优缺点。三维CFD计