一种模拟风沙冲击的工程机械用散热器风洞及其使用方法

摘要

本发明公开了一种模拟风沙冲击的工程机械用散热器风洞及其使用方法，包括一个风筒，风筒包括依次连接的空气进口段、正面吹风段、侧面和底面吹风段、沙漏控制段、散热器模块、稳定测速段、风速测量装置。采用三台不同直径、叶片数量和叶片夹角的吹风风扇产生组合气流，根据统计分析实际风速变化规律，采用伪蒙特卡罗方法仿真控制风扇变频电机的频率，模拟野外大风流动情况。不同直径的砂石存储在沙漏中，通过丝杠调整沙漏底部漏沙的面积，控制漏沙数量，沙漏中部的滤网，可筛除尺寸较大的砂石。通过三台风扇产生的气流卷起滤网滤下的砂石，冲击到散热器模块上，判断散热器模块是否达到抵抗风沙的强度，实现模拟风沙冲击的工程机械用散热器的过程。

主权项

一种模拟风沙冲击的工程机械用散热器风洞的使用方法，其特征是，所述模拟风沙冲击的工程机械用散热器风洞包括一个风筒，所述风筒包括依次连接的空气进口段、正面吹风段、侧面和底面吹风段、沙漏控制段、散热器模块、稳定测速段、风速测量装置；所述正面吹风段内设有正面吹风风扇，所述正面吹风风扇安装在正面吹风风扇的变频电机上；所述侧面和底面吹风段的侧面设有侧向风筒，所述侧面和底面吹风段的底面设有底面风筒，所述侧向风筒内设有侧面吹风风扇，所述侧面吹风风扇安装在侧面吹风风扇的变频电机上，所述底面风筒内设有底面吹风风扇，所述底面吹风风扇安装在底面吹风风扇的变频电机上；所述沙漏控制段正上方设有沙漏；所述沙漏上方设有滤网，所述沙漏下方设有横向丝杠；所述正面吹风风扇由7个不等距的叶片组成，按顺时针每个叶片的中心线的角度分别为：43°、47°、53°、49°、57°、59°、52°；所述底面吹风风扇的直径为正面吹风风扇直径的1/3，由5个不等距的叶片组成，按顺时针每个叶片的中心线的角度分别为：71°、67°、73°、77°、72°；所述侧面吹风风扇的直径为正面吹风风扇直径的1/2，由5个不等距的叶片组成，按顺时针每个叶片的中心线的角度分别为：79°、71°、70°、67°、73°；根据不同需要，所述滤网的过滤精度为0.8mm‑1.5mm，滤网的材质为不锈钢合金；所述的散热器模块是水散热器、增压中冷器或油散热器，水散热器、增压中冷器或油散热器的结构型式为不开窗管带式、波纹带式、锯齿形、梯形带或管片式，材料为铜合金或铝合金；所述风速测量装置，采用毕托管在稳定测速段的圆管截面上按等环面积布置的六个测点进行测量，记录三种风扇配合后气流的不同风速；其使用方法是：搜集野外风速流动变化，统计出分布规律，然后通过变频电机控制风扇的转动速度，使风扇转动卷吸起的气流组合后，使组合的气流流动变化和实际气流类似实现模拟风沙冲击的目的；所述风扇的转动速度的具体控制方法为：根据野外环境中气流的流动规律，采用伪蒙特卡罗方法模拟调整风扇转速变化情况，正面吹风风扇转速n1符合韦伯分布规律，变化一次持续10秒钟：n1＝2000·(‑l nr_i)^0.42底面吹风风扇转速n2符合韦伯分布规律，变化一次持续10秒钟：n2＝1800·(‑l nr_i)^0.37侧面吹风风扇转速n3符合韦伯分布规律，变化一次持续10秒钟：n3＝1600·(‑l nr_i)^0.45其中r_i为伪随机数，采用素数模乘同余法模拟：X_i＝16897·X_i‑1(mod(2³²‑1))r_i＝X_i/(2³²‑1)上式mod()代表取余的意思，X_i为自然数，其中X₀＝3319；i随变化次数自然增加，i为大于0的自然数。