[實(shí)用新型]一種模擬風(fēng)沙沖擊的工程機(jī)械用散熱器風(fēng)洞

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320092652.3
• 申請(qǐng)日: 2013-02-28
• 公開（公告）號(hào): CN203249748U
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆偉;廖希亮;白書戰(zhàn);彭瑋;劉振;李孟涵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M9/02
• 分類號(hào): G01M9/02
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種實(shí)驗(yàn)裝置，尤其涉及一種模擬風(fēng)沙沖擊的工程機(jī)械用散熱器風(fēng)洞。

背景技術(shù)

工程機(jī)械具有工作全負(fù)荷、環(huán)境溫度高、振動(dòng)沖擊大、連續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)散熱器模塊一般考慮解決熱負(fù)荷問題。然而，在戈壁、沙漠中工作的工程機(jī)械，非常容易受到大風(fēng)卷起的粉塵和風(fēng)沙沖擊發(fā)動(dòng)機(jī)艙的情況，高速的沙粒會(huì)將散熱器的翅片打壞并堵塞其流動(dòng)，從而影響散熱器模塊的正常使用。因此對(duì)工程機(jī)械的熱管理系統(tǒng)，不僅要考慮熱負(fù)荷情況，對(duì)散熱器模塊的高強(qiáng)度、抗泥塵性也有較高要求。當(dāng)散熱器翅片的厚度較厚時(shí)，有較高的強(qiáng)度，但有質(zhì)量重、成本高的缺點(diǎn)，而翅片厚度太薄時(shí)，又無法抵御風(fēng)沙造成的翅片變形及損壞。如果有這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)備能實(shí)際模擬戈壁、沙漠上，大風(fēng)吹卷砂石沖擊散熱器模塊的情況，能夠檢測(cè)其耐受強(qiáng)度，并確定散熱器的厚度，將具有較大的實(shí)用價(jià)值。目前汽車散熱器風(fēng)洞主要檢測(cè)散熱器的換熱和流動(dòng)阻力情況，不具有模擬散熱器模塊受風(fēng)沙沖擊的功能。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的就是為了解決上述問題，提供一種模擬風(fēng)沙沖擊的工程機(jī)械用散熱器風(fēng)洞，該裝置可以模擬野外環(huán)境中不同風(fēng)速卷起砂石吹擊散熱器模塊的情況，判斷工程機(jī)械用散熱器翅片的厚度是否滿足強(qiáng)度要求。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種模擬風(fēng)沙沖擊的工程機(jī)械用散熱器風(fēng)洞，包括一個(gè)風(fēng)筒，所述風(fēng)筒包括依次連接的空氣進(jìn)口段、正面吹風(fēng)段、側(cè)面和底面吹風(fēng)段、沙漏控制段、散熱器模塊、穩(wěn)定測(cè)速段、風(fēng)速測(cè)量裝置；所述正面吹風(fēng)段內(nèi)設(shè)有正面吹風(fēng)風(fēng)扇，所述正面吹風(fēng)風(fēng)扇安裝在正面吹風(fēng)風(fēng)扇的變頻電機(jī)上；所述側(cè)面和底面吹風(fēng)段的側(cè)面設(shè)有側(cè)向風(fēng)筒，所述側(cè)面和底面吹風(fēng)段的底面設(shè)有底面風(fēng)筒，所述側(cè)向風(fēng)筒內(nèi)設(shè)有側(cè)面吹風(fēng)風(fēng)扇，所述側(cè)面吹風(fēng)風(fēng)扇安裝在側(cè)面吹風(fēng)風(fēng)扇的變頻電機(jī)上，所述底面風(fēng)筒內(nèi)設(shè)有底面吹風(fēng)風(fēng)扇，所述底面吹風(fēng)風(fēng)扇安裝在底面吹風(fēng)風(fēng)扇的變頻電機(jī)上；所述沙漏控制段正上方設(shè)有沙漏。

所述沙漏上方設(shè)有濾網(wǎng)，所述沙漏下方設(shè)有橫向絲杠。

所述正面吹風(fēng)風(fēng)扇包括7個(gè)不等距的葉片組成，按順時(shí)針每個(gè)葉片的中心線的角度分別為：43°、47°、53°、49°、57°、59°。底面吹風(fēng)風(fēng)扇的直徑為正面吹風(fēng)風(fēng)扇直徑的1/3，由5個(gè)不等距的葉片組成，按順時(shí)針每個(gè)葉片的中心線的角度分別為：71°、67°、73°、77°、72°。側(cè)面吹風(fēng)風(fēng)扇的直徑為正面吹風(fēng)風(fēng)扇直徑的1/2，由5個(gè)不等距的葉片組成，按順時(shí)針每個(gè)葉片的中心線的角度分別為：79°、71°、70°、67°、73°。經(jīng)有限元模態(tài)分析發(fā)現(xiàn)，不同葉片和角度的吹風(fēng)風(fēng)扇組合中，上述風(fēng)扇組合產(chǎn)生的共振最少。

所述沙漏用于存儲(chǔ)砂石，所述沙漏下方的絲杠用于調(diào)整沙漏底部漏沙的面積，以達(dá)到控制漏沙量的作用。

所述濾網(wǎng)用于篩除尺寸較大的砂石，根據(jù)不同需要，濾網(wǎng)的過濾精度為0.8mm-1.5mm，濾網(wǎng)的材質(zhì)為不銹鋼合金。

所述的散熱器模塊包括水散熱器、增壓中冷器、油散熱器及它們的組合，水散熱器、增壓中冷器、油散熱器的結(jié)構(gòu)型式為不開窗管帶式、波紋帶式、鋸齒形、梯形帶和管片式，材料為銅合金及鋁合金。

所述模擬風(fēng)沙沖擊的工程機(jī)械用散熱器風(fēng)洞的具體使用方法為：搜集野外風(fēng)速流動(dòng)變化，統(tǒng)計(jì)出分布規(guī)律，然后通過變頻電機(jī)控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，使風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)卷吸起的氣流組合后，使組合的氣流流動(dòng)變化和實(shí)際氣流類似實(shí)現(xiàn)模擬風(fēng)沙沖擊的目的；

所述風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)速度的具體控制方法為：

根據(jù)野外環(huán)境中氣流的流動(dòng)規(guī)律，采用偽蒙特卡羅方法模擬調(diào)整風(fēng)扇轉(zhuǎn)速變化情況，

正面吹風(fēng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速n1符合韋伯分布規(guī)律，變化一次持續(xù)10秒鐘：

n1＝2000·(-lnr_i)^0.42

底面吹風(fēng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速n2符合韋伯分布規(guī)律，變化一次持續(xù)10秒鐘：

n2＝1800·(-lnr_i)^0.37

側(cè)面吹風(fēng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速n3符合韋伯分布規(guī)律，變化一次持續(xù)10秒鐘：

n3＝1600·(-lnr_i)^0.45

其中r_i為偽隨機(jī)數(shù)，采用素?cái)?shù)模乘同余法模擬：

X_i＝16897·X_i-1(mod(2³²-1))

r_i＝X_i/(2³²-1)