发电机组流场数值模拟及优化分析
2021-01-07谭礼斌袁越锦
西华大学学报(自然科学版) 2021年1期
谭礼斌,袁越锦,黄 灿
(1.陕西科技大学机电工程学院,陕西 西安 710021;2.隆鑫通用动力股份有限公司技术中心基础研究所,重庆 400039)
发电机组是一种常用的工程机械,作为备用发电的动力源,在商场、超市等公共场所得到了广泛应用。发电机组开发前期,在考虑机体紧凑和轻量化的同时,机组散热是需要重点关注的问题。发电机组散热性能的好坏直接影响产品性能或产品运行状况。随着工程软件的广泛应用,基于数值模拟分析的性能快速评估方法已经成为工程机械研究与开发的一个发展趋势[1-4]。陈国平等[5]通过CFD(computational fluid dynamics,计算流体动力学)分析获得了机组流速及压力场分布,为产品性能评估提供了数据支撑;戚中浩等[6]利用流体分析软件NUMECA 对机组机舱外流场进行了流场数值模拟分析,探究了空气进出口位置对实验测量结果的影响。基于CFD 技术的数值模拟方法对发电机组内部流场进行数值模拟分析,可快速获得相应的速度及压力等流场细节信息,为产品性能的评估提供支撑。发电机组初始设计模型往往存在冷却风量分布不均匀的问题,需要通过流场分析及结构优化来改善风量分配的均匀性,以达到最佳冷却效果。针对该问题,本文采用STAR-CCM+对某发电机组进行流场分析及优化研究,分析各冷却风道风量分布及热害部件消声器的风速分布,并依据流场分析结果进行针对性地优化,以提升机组散热性能。本研究结果可为发电机组的散热优化提供理论参考及仿真数据支撑。……
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