内燃机车喷雾冷却的模拟研究.pdf

《内燃机车喷雾冷却的模拟研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、上海理工大学学报第35卷第5期J．UniversityofShanghaiforScienceandTechnologyVo1．35No．52013文章编号：1007—6735(2013)05—0475—04内燃机车喷雾冷却的模拟研究赵旭，余敏，龙时丹，徐君瑜(1．上海理工大学能源与动力工程学院，上海200093；2．上海法维莱交通车辆设备有限公司技术部，上海201906)摘要：针对机车在夏季通过长隧道时，冷却系统散热能力降低，易造成机车因冷却水温过高达到设定温度而卸载的问题，在不改变原有冷却系统的基础上，增加喷淋雾化冷却装置．采用C

2、FD软件进行仿真计算，模拟喷淋雾化前后的温度场，并对温度场进行对比．模拟结果表明，增加喷淋雾化装置后冷却系统散热能力得到提高．关键词：喷淋雾化；内燃机车；数值模拟；温度场；散热器冷却中图分类号：TK124文献标志码：ASimulationResearchofSprayCoolingonDieselLocomotiveZHAOXu，YUMin，LONGShi．dan2，XUJun．yu(1．SchoolofEnergyandPowerEngineering，UniversityofShanghaifoScienceandTechnolo

3、gy，Shanghai200093，China；2．TechnologyDept．，ShanghaiFaiveIeyTrafficEquipmentCo．，Ltd，Shanghai201906，China)Abstract：Whenlocomotiverunsthroughtunnelsinsummer，thecoolingsystem’Scapacityisreduced，andleadstothetemperatureriseofcoolingwater．Ifthetemperaturereachestothesettledone

4、，thelocomotivewillstopworking．Aspraycoolingequipmentwasdesignedtosolvetheproblem．Somenumericalsimulationwascarriedoutandthetemperaturedistributionwasobtained．Theresultsillustratetheimprovementonthecoolingsystem’Scapacity．Keywords：sprayatomization；diesellocomotive；numeri

5、calsimulation；temperaturefield；radiatorcooling随着我国铁路朝着高速重载的方向发展，列车气量少等因素，使柴油机工作条件恶化造成燃烧不的牵引速度和牵引吨位不断提高，机车柴油机功率良、排气温度升高，同时冷却系统散热能力降低，进不断提升，对冷却系统的要求也越来越高．但对于西而造成机车因水温过高达到设定温度而卸载，严重南地区夏季气候炎热，有不少地区气温时常超过影响机车运行和铁路安全[1]．将水温继电器的卸载40℃，又由于地区的地势特点，线路中长大坡道及隧值由88℃调高到96℃，能暂时解决问题，但是没

6、有道较多．机车在夏季通过长隧道时，往往因隧道内空相应的辅助设施，将导致柴油机工作条件更为恶化，收稿日期：2013—01—19基金项目：上海市宝山区产学研合项目资助(XCY一2011—06)第一作者：赵旭(1989一)，女，硕士研究生．研究方向：能源有效利用与节能技术．E．mail：zhaoxuxuzhao1989@163．com通讯作者：余敏(1952一)，女，教授．研究方向：能源有效利用与节能技术、强化传热和高效换热器、热力系统及热力设备优化、制冷空调设备性能测试技术．E．mail：usstym@qq．com476上海理工大学学报2

7、013年第35卷最终会影响柴油机的使用寿命．雾化压力、喷水流量等进行设定，迭代计算时，先对本文在不改变原有冷却系统的基础上s~Di：i喷淋连续相进行模拟，当连续相稳定或趋于稳定时定义雾化冷却装置，采用FLUENT软件进行仿真计算，离散相，并考虑连续相与离散相间的耦合计算，根据对恶劣工况下喷淋雾化前后的温度场进行模拟．雾几何模型及计算目的合理设定迭代间隔数和迭代步化的水滴进入空气，汽化吸热降低机车内空气温度，数，进出口采用逃脱边界条件．最终达到提高机车冷却装置的冷却能力的目的．进而保证机车安全可靠地工作运行，为更好地改善和提高冷却系统的

8、性能提供参考和依据．1喷淋雾化降温工作原理及工作系统喷淋雾化冷却是利用雾化水进入空气后粒径较小、雾滴与空气较好地进行混合、汽化的雾滴带走大量的汽化潜热，从而降低空气温度的过程．该过程理论上近似绝热等焓加湿．喷雾后的空气含