三一重工是国内领先的工程机械制造商。在开发某型号混凝土泵车时,液压系统在高负载连续泵送工况下出现油温过高问题——油温在持续工作2小时后达到92°C,接近液压泵和阀组的许用上限(95°C)。热管理团队采用STAR-CCM+建立整车级别的液压系统散热CFD模型。模型涵盖液压油箱、散热器(风冷式)、液压管路及泵车周围空气流场,网格采用多面体技术,总网格数约850万。湍流模型采用Realizable k-ε,考虑太阳辐射和环境风速的影响。仿真分析了散热器安装位置处空气侧的风速分布和温度场,发现散热器后方的液压油箱遮挡效应导致通过散热器芯部的空气流量不足(较设计值低28%),是散热性能不达标的根本原因。团队通过调整散热器安装倾角(从垂直改为前倾8°)和优化导风罩形状,将散热器芯部空气流速从3.2m/s提升至4.8m/s。CFD仿真预测液压油稳态温度可从92°C降至83°C,现场实测试结果为85°C,偏差小于3%。改进后的散热方案使泵车可在连续作业条件下稳定运行,无需停机散热,单台年作业效率提升约15%。
