装载机空调驾驶室室内温度场仿真及试验研究

论文摘要

轮胎式装载机作为重要的土方机械,其工况往往都比较恶劣,装载机司机的工作劳动强度大、持续时间长,司机室的热舒适性对缓解司机疲劳,提高工作效率有着至关重要的作用。装载机空调系统就是对装载机驾驶室室内空气的质量和数量进行调节,达到热舒适的标准,以使装载机能适应环境的变化,把驾驶室内有限空间的空气环境调节到最适合司机的工作状态,减少疲劳及事故发生。基于CFD理论及仿真分析软件,通过对某款装载机的空调驾驶室的温度场分别进行了制冷和制热性能分析,得出了空调驾驶室内制冷时的温度场分别情况和制热时的温度场分布情况,并依据热舒适性评价理论,对驾驶室的温度场分布情况进行了分析评价。依据国家标准规定的测试方法,测试驾驶室内的温度分布状况,分别测试了空调的制热和制冷性能,以验证该款装载机的空调驾驶室的温度是否能够满足国家标准要求,同时验证CFD数值模拟建模的正确性,通过本论文的工作,找到了进行装载机驾驶室温度场数值模拟的方法。基于对驾驶室空间的温度场分析方法,分析了前挡风玻璃的温度分布规律,和空调暖风的除霜效果。通过分析进风角度对玻璃表面温度分布的影响,从而得出进风角度对除霜效果的影响,并给出了除霜进风方向的较理想的进风角度推荐值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.1.1 课题背景
• 1.1.2 国内外的研究现状
• 1.1.3 研究意义
• 1.2 论文研究内容及方法
• 第2章 驾驶室温度场数值模拟
• 2.1 几何模型
• 2.2 数学模型
• 2.2.1 基本假设
• 2.2.2 计算流体力学的控制方程
• 2.3 网格划分
• 2.4 制冷温度场数值分析
• 2.4.1 边界条件及参数设置
• 2.4.2 测点的选取
• 2.4.3 数值模拟结果
• 2.4.4 数值模拟结果分析
• 2.5 制热温度场数值分析
• 2.5.1 边界条件及参数设置
• 2.5.2 数值模拟结果
• 2.5.3 数值模拟结果分析
• 2.6 本章小结
• 第3章 装载机驾驶室温度场试验研究
• 3.1 装载机空调驾驶室制冷性能试验
• 3.1.1 试验目的
• 3.1.2 试验依据
• 3.1.3 试验设备
• 3.1.4 试验步骤
• 3.1.5 试验数据整理分析
• 3.1.6 数值模拟结果验证分析
• 3.2 装载机空调驾驶室制热性能试验
• 3.2.1 制热性能试验目的
• 3.2.2 试验方法与要求
• 3.2.3 试验设备
• 3.2.4 试验步骤
• 3.2.5 试验数据整理分析
• 3.2.6 数值模拟结果验证分析
• 3.3 本章小结
• 第4章 基于温度场仿真的除霜风口布置
• 4.1 概述
• 4.2 驾驶室温度分析方法的验证
• 4.2.1 驾驶室前挡玻璃制冷时的温度分布试验
• 4.2.2 驾驶室前玻璃除霜时玻璃表面温度分布规律分析
• 4.2.3 模拟结果分析
• 4.3 进风角度对除霜效果影响的研究
• 4.3.1 几何模型
• 4.3.2 进风角度对除霜效果的影响
• 4.3.3 数值模拟结果
• 4.3.4 除霜效果分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 总结
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表