路灯车液压系统的传热仿真     路灯车怎么租, 始兴路灯车出租, 始兴路灯车租赁,    路灯车液压系统工作时，由于存在泄漏、摩擦、溢流等功率损失，会产生大量热量，使油温升高。对于较大功率的路灯车，由于系统的功率损失较大，在铲装循环作业时液压系统效率仅为３５．８％。同时受结构、重量等条件的限制，液压油箱的体积不能过大，单靠自然冷却无法满足系统的散热要求，所以在液压系统中设置液压油散热器来进行强制散热，但路灯车的液压系统还是容易出现过热问题。特别是在夏季环境温度较高的情况下，液压系统的油温过高会导致工作效率下降，使液压元件的使用寿命降低。目前，国内针对路灯车液压系统热平衡的研究工作相对较少，且研究方法主要以试验为主，但路灯车热平衡试验重复操作性较差。由于路灯车液压系统的复杂性，要对其传热进行研究，采用一般的三维传热数值计算难以完成。本文以路灯车液压系统为研究对象，应用集总参数法，建立ＲＣ网络传热模型，并编制了计算程序；采用本文模型对某５０型轮式路灯车进行了计算机仿真，并将仿真结果与试验值进行了对比。

      路灯车液压系统传热理论分析:  传热理论当固体内部的导热热阻远小于其表面的对流换热热阻时，固体内部的温度趋于一致，以至可以认为整个固体在同一瞬间均处于同一温度下，这种忽略物体内部导热热阻的简化分析方法称为集总参数法。集总参数法中的无量纲参数称为毕渥数：Ｂｉ＝ｈ（Ｖ／Ａ）ｋ Ｖ是固体体积；Ａ是固体表面积；ｈ是对流换热系数；ｋ是导热系数。Ｂｉ也可看作是内部导热热阻（Ｖ／Ａ）／ｋ与外部对流热阻（１／ｈ）的比值。一般认为当Ｂｉ＜０．１时，可以应用集总参数法解决工程传热问题，计算精度可以满足工程计算要求。

      液压元件传热原理基于集总参数模型，液压元件可以看作含有一定容积的液压容腔，将液压容腔内的油液作为油节点，外壁作为质量节点。油节点中一定质量、温度的液压油流进和流出液压容腔，反映液压油的热运动；质量节点描述传导、对流和辐射三种传热方式的热运动。 描述了一般液压元件的传热原理，ｍ·代表流进、流出油节点的液压油质量流量；Ｗｉｎ代表由于液压油的流动压力损失等产生的损失功率。

      液压元件和管路传热计算路灯车液压系统传热部件主要包括：液压泵、液压阀、液压油缸、液压管路、液压油箱和液压油散热器。由于液压系统中液压油采用强制循环方式，所以液压油与管路的换热主要是强制对流换热。管槽内层流强制对流传热采用Ｓｉｅｄｅｒ－Ｔａｔｅ：  ２）管槽内湍流强制对流传热应用Ｄｉｔｔｕｓ－Ｂｏｅｌｔｅｒ 关联式：Ｎｕｆ＝０．０２３Ｒｅｆ０．８Ｐｒｆ０．４ηｆη（）ｗｎ Ｒｅ为雷诺数；Ｐｒ为动量扩散能力与热量扩散能力的一种量度；ｌ为管路长度；ｄ为管路直径；η为动力黏度；ｆ、ｗ下标分别表示流体平均温度和壁面温度。液压元件和管路外侧强制对流关联式为：Ｎｕ＝ＣＲｅｎＰｒｆ１／３ ：Ｃ和ｎ为常数，由实验数据确定；定性温度为（ｔｗ＋ｔ!）／２。液压元件和管路导热计算式.  为液压管路内、外壁面温度；ｒ１、ｒ２为液压管路内、外壁直径；λ为液压管路导热系数。

     液压油散热器传热计算:  液压油散热器的传热采用ε－ＮＴＵ法，其传热量及传热单元数分别为：Φ＝εｃ（ｑｍ）ｍｉｎｔ（３－ｔ４）ＮＴＵ＝ｋＡｃ（ｑｍ）ｍｉｎ ε是散热器的效能；ｃｑ（ｍ）ｍｉｎ是散热器两侧冷、热流体中热容小的流体热容；ｔ３、ｔ４分别代表热、冷流体的入口温度；ｋ是散热器传热系数；Ａ是散热器换热面积。

    液压油物理属性计算,  在液压系统ＲＣ网络传热模型计算过程中，经常调用油液属性计算函数。路灯车使用的液压油为ＨＭ４６抗磨液压油，该种液压油试验数据拟合公式如下：密度（ｋｇ／ｍ３）：ρ＝８７０－０．７ｔ运动黏度（ｍ２／ｓ）：ｌｎｖ＝－９．３４４７＋２．９００６ｌｎｔ－０．９３９７（ｌｎｔ）２＋０．０４８４４（ｌｎｔ）３定压比热容［Ｊ／（ｋｇ·Ｋ）］：ｃｐ＝１９４０＋３．４ｔ热导［Ｗ／（ｍ２·Ｋ）］：λ＝０．１７５５－０．０００３３５ｔ。

      路灯车怎么租, 始兴路灯车出租, 始兴路灯车租赁,  http://www.zhuhailudengchechuzu.com/

    路灯车液压系统传热模型:  液压系统元件定义为有限个节点，每个节点内温度被假设为一致的。对于每个节点，根据能量守恒定律可以得到   Ｔ为节点温度；Ｔ!为环境温度；Ｒ为热阻；Ｗ为节点对外界做功量；ｍ为质量；ｃｖ为定容比热；下标ｉ、ｊ代表节点；下标ｔ＋１和ｔ为当前和先前的时间步长；Δｔ为时间步长大小。传热模型中的热容、热阻表达式如下：热容：Ｃ＝ｃ·ｍ平壁传导热阻：Ｒ＝δ／（λＡ）圆筒壁传导热阻：Ｒ＝ｌｎ（ｄ２／ｄ１）２πλＬ对流热阻：Ｒ＝１／（ｈＡ）辐射热阻：Ｒ＝（Ｔ２－Ｔ１）εσＦ２１Ａｓ（Ｔ４２－Ｔ４１）流入（流出）节点热阻：Ｒ＝１／（ｃｍ·）应用集总参数模型建立５０型路灯车液压系统热平衡仿真模型，路灯车为双泵合流转向优先型液压系统。将液压系统分为１８个流动节点和５个传热表面节点。为计算方便，将路灯车的液压油缸简化为一个无杆腔节点和一个有杆腔节点。多路阀分为多路阀进口节点和多路阀出口节点；转向器分为转向器Ｐ口节点和转向器Ｔ口节点；优先阀分为优先阀ＣＦ节点和优先阀ＥＦ节点，如图２所示。１－液压油箱；２－工作泵；３－合流点；４－多路阀进口；５－油缸无杆腔；６－动臂油缸无杆腔；７－油缸有杆腔；８－动臂油缸有杆腔；９－多路阀出口；１０－液压回油路分流点；１１－液压油散热器；１２－转向泵；１３－优先阀进口；１４－优先阀出口；１５－转向器进口；１６－转向油缸有杆腔；１７－转向油缸无杆腔；１８－转向器出口．２Ｎｏｄｅｍｏｄｅｌｏｆｌｏａｄｅｒｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｙｓｔｅｍ多路阀和转向器到散热器之间液压管路主要用来与发动机舱内空气换热，其他部分与环境空气换热。 建立多路阀进、出口和液压油散热器传热模型，其余节点建模方法同上。多路阀进口节点： 工作泵传热表面节点；Ｔ２０－转向泵传热表面节点；Ｔ２１－多路阀传热表面节点；Ｔ２２－转向器传热表面节点；Ｔ２３－液压油箱传热表面节点；Ｔ∞－环境空气温度；Ｔｅ－发动机舱内空气温度    Ｎｄｐ是多路阀入口损失功率；Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５是节点间流动热阻；Ｒ８是合流节点到多路阀之间管路传热热阻；Ｒ９是多路阀进口节点内液压油与外表面对流换热热阻。多路阀出口节点：无杆腔进油： 无杆腔回油：  动臂无杆腔进油： 动臂无杆腔回油： Ｎｄｔ是多路阀出口损失功率；Ｒ２３是多路阀内油液与外壁对流换热热阻；Ｒ２４是油缸到多路阀Ｔ口节点之间管路传热热阻。液压油散热器节点：  Ｎｒ是液压回油管路分流块节点到液压油散热器节点之间管路损失功率；Ｒ３０为液压回油管路分流块节点到液压油散热器节点之间管路传热热阻。Ｑｒｏｕｔ＝φ 利用散热器厂家风洞试验得到的散热器传热系数ｋ， 计算得到ＮＴＵ值，根据文献，查表得到ε，计算散热器换热量。

        根据建立的路灯车液压系统ＲＣ网络传热模型，按照路灯车Ｉ形铲装循环试验工况的要求，对路灯车液压系统油温进行仿真，通过与试验数据的对比验证模型精度。４．１计算程序设计应用集总参数模型建立的路灯车液压系统ＲＣ网络传热模型由２３个常微分方程组成，本文基于Ｍａｔｌａｂ软件，编写求解程序，借助该软件中ｏｄｅ４５函数，采用Ｒｕｎｇｅ－ｋｕｔｔａ方法求解方程。程序首先输入环境空气温度，液压油初始温度以及Ｉ形铲装循环试验工况压力、流量等参数；然后输入液压油热物性参数随温度、压力变化的物性表；最后设置迭代时间和步长。４．２边界条件环境空气密度为１．０９３ｋｇ／ｍ３，环境空气压力为０．１０２ＭＰａ。ＨＭ４６抗磨液压油２０℃时密度为８８０ｋｇ／ｍ３，比热为２０９３Ｊ／（ｋｇ·Ｋ）。路灯车Ｉ形铲装循环试验工况：车速为１１ｋｍ／ｈ，环境空气平均温度为３４℃，液压油初始温度为５０．３℃，发动机舱内温度为４５℃，液压油散热器前端空气温度为４２℃，风扇速度为９．２８ｍ／ｓ。

      试验方案（１）试验内容制定路灯车Ｉ形铲装循环作业试验工况的热平衡试验方案。实时同步测量液压系统关键部位的压力、流量和温度以及液压油散热器液压油的流量、温度和冷却空气的风温、风速。（２）试验设备采用ＦＬＵＫＥ２６８６网络数据采集器，每秒可以采集１５０个数据点，从而更全面、详细记录铲装循环工况中油液温度的变化。其他设备包括流量传感器、压力传感器、转速传感器、温度传感器、风速传感器、风速仪。（３）试验工况发动机额定转速下工作泵出口液压油流量为２２０Ｌ／ｍｉｎ，转向泵出口液压油流量为１５０Ｌ／ｍｉｎ。为实现路灯车液压系统最大热负荷，约２４～２８ｓ内完成一个工作循环。发动机油门为最大，变速箱为Ｉ－Ⅱ挡，铲装物料为沙石。环境温度为３４℃，大气相对湿度为７４％，大气压力为０．１０２ＭＰａ。保证铲装时满斗率不低于９５％。热平衡试验前要对路灯车进行预热，保证液压油温为（５０±５）℃。主机厂家进行路灯车工业性试验时，为提高作业频率，一般采取如下动作顺序：①收斗动作；②路灯车直线后退；③路灯车直线前进，同时动臂举升；④卸载直到内物料卸载干净；⑤路灯车直线后退，同时动臂下降。

   ４．５计算结果针对路灯车Ｉ形铲装循环试验工况，对液压系统进行温度仿真，并将仿真结果与试验测量数据进行比较。如图５所示，路灯车多路阀进口油温计算值与试验值比较一致。由于路灯车在一个工作循环内液压系统损失功率不变，液压系统散热功率随着油温升高而变大，路灯车在工作４０多分钟后，油温达到９０℃，此时生热功率等于散热功率，系统趋于平衡。 多路阀出口油温计算最大值为８９．３℃，试验最大值为９２．０６℃，计算值和试验值都在９℃范围内波动上升。因为多路阀的节流功率损失比较大，每个工作循环中液压系统都有高压溢流状态，通过多路阀出口的液压油热容较小，造成瞬间温升很高，油温波动范围大。 Ｉ形铲装循环试验工况，液压油初始油温为５０．３℃，液压油散热器进口油温计算值在工作４０ｍｉｎ后趋于平衡，最高温度为９１．４℃，进口油温试验最大值为９２．０６℃。 液压油散热器出口油温初始值为４７．２℃，平衡后最大计算值为８３℃，最大试验值为８４．２℃。综上各图所示，仿真结果与实验值符合较好，仿真结果是可靠的，能够满足实际工程要求。

     采用集总参数法研究路灯车液压系统的传热问题，采用仿真模型计算的结果与试验数据比较一致，说明模型的准确度满足工程设计需要，对液压系统的设计和改进具有指导作用。但必须使每个控制容积的毕渥数满足关系式：Ｂｉ＜０．１，才能保证计算精度。Ｉ形铲装循环试验工况中，系统工作４０ｍｉｎ后，生热功率等于散热功率，系统趋于平衡，液压油温为９０℃，与环境温差为５６℃。本文采用的建模方法还可以应用到发动机冷却系统、润滑系统热特性分析中。http://www.chuzupingtai.com/

     路灯车怎么租, 始兴路灯车出租, 始兴路灯车租赁,