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高端装备制造产业

需求背景

为了适应社会发展与技术进步，作为建设工程的主要施工设备—工程机械，也面临着一系列新的挑战，高效、节能、环保重要性逐步凸显，国家对节能减排的要求也日趋严格。当前，国家正努力向工程机械国 III 排放标准推进，这些都对产品设计提出了更为严格的要求。

      作为工程机械的代表机型—双钢轮振动压路机，受施工条件影响，工作环境温度较高，同时，动力舱内存在多个发热部件，如果系统热量不能及时散去，将会出现整机性能不稳定等现象。工程机械采用“冷却风扇+散热器组”作为散热模块，利用冷却风扇产生的压差，使空气流经散热器，通过翅片与热流体进行热交换。散热模块性能主要由散热量与功耗表述，散热量与散热器性能相关，功耗与风扇性能相关，散热模块传热性能越好，同功耗下散热量越大，节能效果也就越加明显，因此，对散热模块传热性能研究应分别从冷却风扇、散热器、两者匹配等方面入手。

需解决的主要技术难题

1.基于改善空气流动状态的冷却风扇研究：以国内工程机械较为常见的某款冷却风扇作为分析对象，利用 CFD 数值仿真技术，在虚拟风道内对其性能进行模拟，对比试验数据，验证仿真的正确性；

2.散热器和风扇间的交互影响分析：对导风罩内具有散热器阻力特征的风扇性能进行分析，以风扇所能提供的空气流量作为性能评价标准，分别对散热器与风扇距离、散热器厚度、多个散热器组合特征下的风扇性能进行分析；

3.基于翼型热管特征的散热器传热性能强化：结合国内某型双钢轮振动压路机，对其所使用的管片式散热器进行CFD单元体数值仿真，以强化传热、降低流动阻力为目标，采用NACA0018翼型作为热管外形特征，引入JF综合评价因子对翅片性能进行评价；

4.多工况下动力舱流场分析及试验验证：利用CFD技术，对国内某型双钢轮振动压路机动力舱进行多工况流场分析，并对样机进行现场试验；

5.建立随环境温度变化的风扇转速模型：以效能—传热单元数法中散热量计算公式为基础，分别针对散热器效能、流体物理性能参数、空气体积流量、冷热流体入口温度等方面，得到以风扇转速与环境温度为自变量的散热量计算模型。

期望实现的主要技术目标

a.与原翅片相比，当空气流速为 12m/s 时，新翅片 JF 综合评价因子高出约***%；

b.在环境温度-30—45℃区间内，工况 2 的风扇转速、轴功率整体较高，工况 4 较低；当环境温度较低时，各工况中风扇轴功率差异较小，当环境温度达到 45℃时，差异趋于明显。

需求解析

解析单位：重庆市永川区 解析时间：2022-12-02

夏文汇

重庆西南大学

教授

综合评价

技术需求清晰，通过描述，经过研究检索，在散热器和风扇间的交互影响分析：对导风罩内具有散热器阻力特征的风扇性能进行分析，以风扇所能提供的空气流量作为性能评价标准，分别对散热器与风扇距离、散热器厚度、多个散热器组合特征下的风扇性能进行分析方面，这些技术市面上已经可以达到，可以直接使用现实的技术。其他方面需求通过推荐行业专家来进行解决，对未解决需求方面进行系统摸排和功能掌握，确定其在市场上同类产品中的独特性与性能优化方法，后将所有产品功能特征明显、有别于其他同类产品的功能进行优化、提升。 该需求没有明确企业是想购买需求还是想要合作购买产品，此方面没有明确，我给出的建议是让企业购买专家技术咨询，这样让公司的工作人员结合专家的指示来做比较节省成本，大概需要十万元左右。 最后，该需求要实现的目的还是非常好的，可以有效的节省成本，对比传统工艺技术，提升了质量和性能，带来的各方进步可以促使产品带来更好的升级，进一步增加营收，带来经济税收的进一步发展，有益于社会。

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