Решение проблем управления тепловым состоянием при проектировании тяжелого оборудования

Сложность тяжелого оборудования, особенно машин для горнодобывающей промышленности, сельского хозяйства, строительства и погрузочно-разгрузочных работ, быстро растет. По мере того как транспортные средства повышенной проходимости становятся более мощными и функциональными, управление тепловым режимом также становится все более сложной задачей. Кроме того, производители вынуждены поставлять новые решения еще быстрее и с меньшими затратами.

Путь в будущее требует интегрированного программного обеспечения для симуляции, включающего возможности симуляции систем, симуляции с использованием вычислительной гидрогазодинамики (CFD) и гибридного подхода. В этой статье вы узнаете больше о решениях для симуляции управления тепловым состоянием для производителей, позволяющих разрабатывать высокопроизводительное тяжелое оборудование более эффективно, чем когда-либо.

Преимущества симуляции систем при предварительном проектировании тяжелого оборудования

Использование решений для симуляции систем дает ряд важных преимуществ. Наиболее очевидным из них является скорость. С точки зрения управления тепловым режимом, численное моделирование систем позволяет провести полный анализ того, как компоненты будут реагировать и вести себя при различном суммарном потреблении тепловой энергии, например при разной температуре в кабине и двигателе. Это позволяет конструкторам проводить ранний анализ надежности всех деталей, чтобы точно определить размеры критически важных компонентов и выявить потенциальные проблемы на самых ранних этапах проектирования. Без программного решения для симуляции систем разработчикам будет особенно сложно проводить даже базовый анализ управления тепловым состоянием перед созданием прототипа.

Встроенный CFD-анализ для валидации

Помимо использования симуляции систем для функционального предварительного проектирования, дополнительные преимущества также дает применение встроенного CFD-анализа. Отделы исследований и разработок (НИОКР) производителей тяжелых транспортных средств все чаще отказываются от линейных систем и внедряют метод, при котором одновременно используются различные типы симуляции. Встроенный CFD-анализ — это решение, которое фиксирует физические свойства и ускоряет процесс, в результате чего другие конструкторы могут начать работу над другими компонентами машины гораздо быстрее, чем это было возможно ранее. В конечном итоге это ускоряет общую валидацию всей конструкции машины.

Решения для электрификации внедорожной техники

Значительное развитие отрасли электрифицированного тяжелого оборудования представляет собой несколько иной набор проблем, связанных с охлаждением. Сам двигатель выделяет меньше тепла, поэтому более сложная архитектура источников питания требует особого внимания к таким компонентам, как инверторы. В то же время управление тепловым состоянием аккумулятора может быть особенно сложным в электромобиле. Кроме того, поддержание комфортной температуры в салоне для операторов техники при минимальном потреблении энергии представляет собой дополнительную проблему для электрифицированного тяжелого оборудования. Здесь применимо численное моделирование систем: анализ может точно показать, как различные сценарии повлияют на способность аккумулятора обеспечивать необходимую мощность для соответствующих решений по управлению тепловым состоянием.

Загрузите статью, чтобы узнать, как современный подход к симуляции управления тепловым состоянием для тяжелого оборудования должен включать симуляцию систем, гибридный или встроенный CFD-анализ и полную CFD-симуляцию для радикального повышения конкурентоспособности производителей тяжелого оборудования.