CN219064878U - 等效台架装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种等效台架装置，用于发动机舱的热流场测试，等效台架装置包括：外壳、发动机模型、排气管模型和用于测试热流场的测试组件，外壳内限定出模拟机舱，外壳具有与模拟机舱均连通的进风口以及出风口，发动机模型设于模拟机舱内，发动机模型设有第一加热部件，以模拟发动机发热，排气管模型设于外壳且邻近出风口，排气管模型设有第二加热部件，以模拟排气管发热，测试组件包括用于测试流场的第一测试组件以及用于测试温度场的第二测试组件。根据本实用新型实施例的等效台架装置，可以有效模拟发动机舱的温度场和流场，便于等效台架装置在同一工况下测得多个物理量，从而可以进一步对机舱内热流场进行高精度建模仿真。

Description

等效台架装置

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种等效台架装置。

背景技术

随着车辆的不断发展，高精度内流场仿真模型被提出用于研究车辆在开发过程中的对各种性能的试验，其中，发动机舱内热流场比较复杂，大部分空气流动与温度分布有耦合关系。相关技术中，仿真模型虽然可以对机舱的流场进行有效的模拟，但无法对机舱内的温度进行有效的模拟，对机舱内热流场进行建模仿真的精度较低，不利于对机舱内流场测试技术的研究。并且，不利于对机舱冷却热害问题的研究。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种等效台架装置，通过在发动机模型上设有第一加热部件以及在排气管模型上设有第二加热部件，可以有效模拟发动机舱的温度场和流场，便于等效台架装置在同一工况下测得多个物理量，从而可以进一步对机舱内热流场进行高精度建模仿真，为机舱内流场测试技术的研究提供了很大便利。同时，等效台架装置还可以为机舱的冷却热害问题提供指导，便于研究机舱内零件的热寿命问题。

根据本实用新型实施例的等效台架装置，用于发动机舱的热流场测试，所述等效台架装置包括：外壳，所述外壳内限定出模拟机舱，所述外壳具有与所述模拟机舱均连通的进风口以及出风口；发动机模型，所述发动机模型设于所述模拟机舱内，所述发动机模型设有第一加热部件，以模拟发动机发热；排气管模型，所述排气管模型设于所述外壳且邻近所述出风口，所述排气管模型设有第二加热部件，以模拟排气管发热；用于测试热流场的测试组件，所述测试组件包括用于测试流场的第一测试组件以及用于测试温度场的第二测试组件。

根据本实用新型实施例的等效台架装置，通过在发动机模型上设有第一加热部件以及在排气管模型上设有第二加热部件，可以有效模拟发动机舱的温度场和流场，便于等效台架装置在同一工况下测得多个物理量，从而可以进一步对机舱内热流场进行高精度建模仿真，为机舱内流场测试技术的研究提供了很大便利。同时，等效台架装置还可以为机舱的冷却热害问题提供指导，便于研究机舱内零件的热寿命问题。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一测试组件包括：三维粒子图像测速仪和热线风速仪中的至少一种；其中，在所述第一测试组件包括所述三维粒子图像测速仪时，所述外壳为透明件；在所述第一测试组件包括所述热线风速仪时，所述热线风速仪的探头位于所述模拟机舱内且所述探头在所述模拟机舱内的位置可调。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二测试组件包括多个间隔设置的热电偶部件，至少部分所述热电偶部件设于所述模拟机舱内。

根据本实用新型的一些实施例，所述热电偶部件呈环形，多个所述热电偶部件在由所述进风口至所述出风口的方向上间隔排布。

根据本实用新型的一些实施例，所述等效台架装置还包括：用于对所述发动机模型进行散热的散热组件，所述散热组件设于所述模拟机舱内，所述散热组件位于所述进风口与所述发动机模型之间，多个所述热电偶部件在所述散热组件与所述排气管模型的出口端之间间隔排布。

根据本实用新型的一些实施例，所述热电偶部件包括固定框以及多个热电偶，多个所述热电偶设在所述固定框内且与所述固定框相连，多个所述热电偶沿所述固定框所在的平面间隔排布。

根据本实用新型的一些实施例，所述等效台架装置还包括：用于对所述发动机模型进行散热的散热组件，所述散热组件设于所述模拟机舱内，所述散热组件位于所述进风口与所述发动机模型之间，所述散热组件包括散热风扇，所述发动机模型可拆卸地设于所述模拟机舱内，所述排气管模型可拆卸设于所述外壳。

根据本实用新型的一些实施例，所述进风口处设有可拆卸的进风格栅。

根据本实用新型的一些实施例，所述等效台架装置包括多种测试工况，多种所述测试工况包括第一测试工况、第二测试工况以及第三测试工况；其中，所述第一测试工况用于测试所述散热风扇的尾流，在所述第一测试工况下，所述进风格栅、所述发动机模型以及所述排气管模型均拆除；所述第二测试工况用于测试所述排气管模型对所述模拟机舱的影响，在所述第二测试工况下，所述进风格栅和所述发动机模型均拆除；所述第三测试工况用于测试模拟机舱环境，在所述第三测试工况下，所述模拟机舱内的部件以及所述排气管模型均保留。

根据本实用新型的一些可选实施例，所述外壳包括防护底板以及防护侧板，所述防护底板位于所述外壳的底面，所述防护侧板位于所述外壳的侧面，所述防护底板可拆卸以打开和关闭所述外壳的第一开口，所述防护侧板可拆卸以打开和关闭所述外壳的第二开口。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型的一些实施例的等效台架装置的部分示意图；

图2是根据本实用新型的一些实施例的第一测试组件的部分示意图；

图3是根据本实用新型的一些实施例的第二测试组件的部分示意图；

图4是图1中的外壳的示意图；

图5是根据本实用新型一些实施例的热电偶部件的示意图；

图6是根据本实用新型另一些实施例的热电偶部件的示意图。

附图标记：

10、外壳；1、模拟机舱；11、发动机模型；12、排气管模型；13、进风口；131、进风格栅；131a、上进风格栅；131b、下进风格栅；14、出风口；15、第一开口；16、第二开口；

20、测试组件；2、第一测试组件；21、三维粒子图像测速仪；211、第一滑台；212、光源部分；213、第二滑台；214、相机部分；22、热线风速仪；221、探头；222、坐标支架；3、第二测试组件；31、热电偶部件；311、固定框；312、热电偶；

40、散热组件；4、冷凝器；5、中冷器；6、散热器；7、散热风扇。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考图1-图6描述根据本实用新型实施例的等效台架装置。

如图1所示，根据本实用新型实施例的等效台架装置，用于发动机舱的热流场测试，等效台架装置包括：外壳10、发动机模型11、排气管模型12和用于测试热流场的测试组件20。

外壳10内限定出模拟机舱1，外壳10具有与模拟机舱1均连通的进风口13以及出风口14。当需要测量机舱内流场时，空气可以从外壳10的进风口13进入，在流经模拟机舱1后，从外壳10的出风口14流出，从而可以模拟出机舱内流场的情况，便于对机舱内流场的研究。

发动机模型11设于模拟机舱1内，发动机模型11设有第一加热部件，以模拟发动机发热。在车辆的使用过程中，车辆的发动机会产生热量。由于等效台架装置中的发动机模型11为发动机简化模型，形状与实际车辆的发动机相同，但不具有发动机的使用功能，不会产生热量。等效台架装置中的发动机模型11的表面可以设有第一加热部件，模拟实际发动机的发热情况，从而使等效台架装置整体对实际机舱进行高精度建模仿真，便于研究发动机温度的相关问题以及发动机温度对机舱内其他零件的影响。

排气管模型12设于外壳10且邻近出风口14，排气管模型12设有第二加热部件，以模拟排气管发热。在车辆的使用过程中，排气管在排放废气的过程中会产生热量。等效台架装置中的排气管模型12为实际车辆排气管上截取，同时排气管模型12还可以设有隔热罩和受热件。由于排气管模型12不具有真实排气管使用中的发热情况，因此在等效台架装置中的排气管模型12的表面可以设有第二加热部件，从而能够模拟实际排气管的发热情况。

将等效台架装置中的第一加热部件设于发动机模型11以及第二加热部件设于排气管模型12，可以使模拟机舱1的热流场能够充分还原发动机舱内的热流场，便于等效台架装置在同一工况下测得多个物理量，从而可以进一步对机舱内热流场进行高精度建模仿真，为机舱内流场测试技术的研究提供了很大便利。同时，等效台架装置还可以为机舱的冷却热害问题提供指导，便于研究机舱内零件的热寿命问题。

测试组件20包括用于测试流场的第一测试组件2以及用于测试温度场的第二测试组件3。第一测试组件2可以用于测量模拟机舱1内的流场数据，第二测试组件3可以用于测量模拟机舱1内的温度场数据。测试组件20可以在同一工况下测量出模拟机舱1内的多个物理量，使整体对机舱内不同数据的分析更加准确，从而提高整体对发动机舱热流场的仿真精度，为机舱内流场测试技术的研究提供了很大便利。

根据本实用新型实施例的等效台架装置，通过在发动机模型11上设有第一加热部件以及在排气管模型12上设有第二加热部件，可以有效模拟发动机舱的温度场和流场，便于等效台架装置在同一工况下测得多个物理量，从而可以进一步对机舱内热流场进行高精度建模仿真，为机舱内流场测试技术的研究提供了很大便利。同时，等效台架装置还可以为机舱的冷却热害问题提供指导，便于研究机舱内零件的热寿命问题。

根据本实用新型的一些实施例，参照图2-图3，第一测试组件2包括：三维粒子图像测速仪21和热线风速仪22中的至少一种。例如，第一测试组件2可以包括三维粒子图像测速仪21和热线风速仪22，或者第一测试组件2可以包括三维粒子图像测速仪21，或者第一测试组件2可以包括热线风速仪22。

其中，在第一测试组件2包括三维粒子图像测速仪21时，外壳10为透明件。三维粒子图像测速仪21可以记录下整个测量平面的流场数据。三维粒子图像测速仪21包括光源部分212以及相机部分214等多个部分。光源部分212设于第一滑台211，第一滑台211可以便于光源部分212的移动。相机部分214设于第二滑台213，第二滑台213可以便于相机部分214的移动。三维粒子图像测速仪21设于模拟机舱1的外部，可以使三维粒子图像测速仪21的各个部分具有充分的移动空间，从而便于测量出模拟机舱1内部空间各个位置的流场。

在第一测试组件2包括三维粒子图像测速仪21时，外壳10为透明件，可以使模拟机舱1可视化，从而便于模拟机舱1外部的三维粒子图像测速仪21对模拟机舱1内部流场的准确测量。例如外壳10的材料可以为亚克力，亚克力具有较好的透明性、使用寿命长、易加工等特点。

在第一测试组件2包括热线风速仪22时，热线风速仪22的探头221位于模拟机舱1内且探头221在模拟机舱1内的位置可调，可以便于热线风速仪22测量出模拟机舱1内部空间各个位置的流场。热线风速仪22可以设于模拟机舱1外部的坐标支架222，坐标支架222可以通过自身的移动带动热线风速仪22的探头221的移动，从而实现探头221在模拟机舱1内的位置可调。

根据本实用新型的一些实施例，参照图1和图5-图6，第二测试组件3包括多个间隔设置的热电偶部件31，至少部分热电偶部件31设于模拟机舱1内，例如全部热电偶部件31均设于模拟机舱1内或部分热电偶部件31设于模拟机舱1内。多个间隔设置的热电偶部件31可以测量出模拟机舱1内的温度场数据，从而便于对机舱内的温度分析。至少部分热电偶部件31设于模拟机舱1内，可以使第二测试组件3对模拟机舱1内的温度场测量更准确，有利于对机舱内温度的准确分析。

根据本实用新型的一些实施例，参照图5-图6，热电偶部件31呈环形，多个热电偶部件31在由进风口13至出风口14的方向上间隔排布，可以便于测量模拟机舱1内的各个位置的温度场，有利于对机舱内温度场的分析。例如相邻两个热电偶部件31在进风口13至出风口14的方向上的距离可以为50mm。

根据本实用新型的一些实施例，参照图1，等效台架装置还包括：用于对发动机模型11进行散热的散热组件40，例如，散热组件40可以包括冷凝器4、中冷器5、散热器6以及散热风扇7，散热组件40可以为实车的散热组件40。散热组件40设于模拟机舱1内，散热组件40位于进风口13与发动机模型11之间，可以使模拟机舱1内的散热组件40的安装位置与实车机舱内的安装位置相同，使模拟机舱1充分还原实车机舱，从而便于对机舱内热流场进行高精度建模仿真。多个热电偶部件31在散热组件40与排气管模型12的出口端之间间隔排布。由于机舱内对流换热现象主要发生在散热组件40与排气管模型12的出口端之间，因此，多个热电偶部件31在散热组件40与排气管模型12的出口端之间间隔排布，可以便于对模拟机舱1内的温度场的分析与测量。同时可以使多个热电偶部件31分布区域更加合理，减少第二测试组件3的整体成本。

根据本实用新型的一些实施例，参照图5-图6，热电偶部件31包括固定框311以及多个热电偶312，热电偶部件31的固定框311围设出的空间可以为不同形状，从而可以使热电偶部件31在模拟机舱1内排布时能够更好的避让各个部件，便于热电偶部件31对模拟机舱1内温度场的测量。多个热电偶312设在固定框311内且与固定框311相连，多个热电偶312沿固定框311所在的平面间隔排布。多个热电偶312沿固定框311所在的平面间隔排布，可以便于获得热电偶部件31所在平面各个位置的温度数据，从而便于对热电偶部件31所在平面的温度场的分析与测量。

例如，热电偶312可以为T型热电偶312，T型热电偶312具有灵敏度较高，稳定性和均匀性较好，成本低等优点。每个热电偶部件31上可以设有至少100个热电偶312，可以使整体对模拟机舱1内的温度场的分析与测量更准确。

根据本实用新型的一些实施例，参照图1，等效台架装置还包括：用于对发动机模型11进行散热的散热组件40，例如散热组件40可以为实车的散热组件40。散热组件40设于模拟机舱1内，散热组件40位于进风口13与发动机模型11之间，可以使模拟机舱1内的散热组件40的安装位置与实车机舱内的安装位置相同，使模拟机舱1充分还原实车机舱，从而便于对机舱内热流场进行高精度建模仿真。散热组件40包括散热风扇7，散热风扇7可以用于散热组件40整体的散热。发动机模型11可拆卸地设于模拟机舱1内，排气管模型12可拆卸设于外壳10，可以便于对模拟机舱1内的某个部件附近的流场和温度场进行单独分析，降低发动机模型11以及排气管模型12对测量数据的影响，从而提高对某个部件附近的热流场单独分析的准确性。同时可以便于整体对发动机模型11以及排气管模型12的更换，从而便于等效台架装置充分还原对不同的机舱环境。例如，散热组件40可以包括冷凝器4、中冷器5以及散热器6。

根据本实用新型的一些实施例，参照图1，进风口13处设有可拆卸的进风格栅131。由于在空气进入模拟机舱1的过程中，进风格栅131对空气的阻力较大，造成进风口13处较大的压力损失。当需要对某个部件附近的流场及温度场进行单独分析时，进风格栅131的设置会影响整体对该部件的分析与测量，从而影响数据的准确性。因此，进风格栅131可拆卸可以提高对某个部件附近流场及温度场测量的准确性。同时可以便于整体对进风格栅131的更换，从而便于等效台架装置充分还原对不同机舱的环境。

例如进风格栅131可以包括上进风格栅131a和下进风格栅131b，上进风格栅131a与下进风格栅131b均与真实车辆格栅的大小、形状均相同。进风格栅131与散热组件40之间可以根据真实车辆的具体情况选择性设有导流罩，导流罩可以采用简化设计，形状与实车具有代表性。

根据本实用新型的一些实施例，参照图1，等效台架装置包括多种测试工况，多种测试工况包括第一测试工况、第二测试工况以及第三测试工况。

其中，第一测试工况用于测试散热风扇7的尾流，在第一测试工况下，进风格栅131、发动机模型11以及排气管模型12均拆除。由于，第一测试工况用于测试散热风扇7的尾流，在第一测试工况下，进风格栅131、发动机模型11以及排气管模型12均拆除，可以降低进风格栅131、发动机模型11以及排气管模型12对散热风扇7的尾流的影响，从而提高对散热风扇7的尾流测试精度，增加散热风扇7的尾流测试结果的可靠性。

由于散热风扇7可以为实际车辆机舱内的散热风扇7，因此，通过在第一测试工况下测试出散热风扇7的尾流数据，可以分析出不同散热风扇7的使用性能，从而便于实际车辆对不同散热风扇7的选择。

第二测试工况用于测试排气管模型12对模拟机舱1的影响，在第二测试工况下，进风格栅131和发动机模型11均拆除。排气管模型12对模拟机舱1的影响主要为对流换热带来的影响。由于发动机模型11上设有第一加热部件，第一加热部件的温度不利于排气管模型12对模拟机舱1的影响的测试，进风格栅131对进风空气的阻力较大，造成进风口13的压力损失较大，从而会影响排气管模型12对模拟机舱1的对流换热。因此，在第二测试工况下，进风格栅131和发动机模型11均拆除，可以降低进风格栅131和发动机模型11对排气管模型12的影响，从而提高第二测试工况的测试精度，增加测试结果的可靠性。

第三测试工况用于测试模拟机舱1环境，在第三测试工况下，模拟机舱1内的部件以及排气管模型12均保留。第三测试工况下的模拟机舱1充分还原实车机舱内的环境，可以同时测量多个物理量，从而可以对机舱内热流场进行高精度建模仿真，以及便于对机舱内热流场的测试与分析。

根据本实用新型的一些可选实施例，参照图4，外壳10包括防护底板以及防护侧板，防护底板位于外壳10的底面，防护侧板位于外壳10的侧面，防护底板可拆卸以打开和关闭外壳10的第一开口15，防护侧板可拆卸以打开和关闭外壳10的第二开口16。

当防护底板打开外壳10的第一开口15时，等效台架装置可以模拟出实际车辆机舱不具有底部护板的设计对机舱内部流场的影响。当防护底板关闭外壳10的第一开口15时，等效台架装置可以模拟出实际车辆机舱具有底部护板的设计对机舱内部流场的影响。

当防护侧板打开外壳10的第二开口16时，等效台架装置可以模拟出实际车辆机舱不具有侧护板的设计对机舱内部流场的影响。当防护侧板关闭外壳10的第二开口16时，等效台架装置可以模拟出实际车辆机舱具有侧护板的设计对机舱内部流场的影响。

由此，防护底板以及防护侧板可以使整体模拟出不同车辆机舱的底部护板以及侧护板对机舱内流场的影响，从而可以使等效台架装置可以满足不同的测试需求。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种等效台架装置，其特征在于，用于发动机舱的热流场测试，所述等效台架装置包括：

外壳，所述外壳内限定出模拟机舱，所述外壳具有与所述模拟机舱均连通的进风口以及出风口；

发动机模型，所述发动机模型设于所述模拟机舱内，所述发动机模型设有第一加热部件，以模拟发动机发热；

排气管模型，所述排气管模型设于所述外壳且邻近所述出风口，所述排气管模型设有第二加热部件，以模拟排气管发热；

用于测试热流场的测试组件，所述测试组件包括用于测试流场的第一测试组件以及用于测试温度场的第二测试组件。

2.根据权利要求1所述的等效台架装置，其特征在于，所述第一测试组件包括：三维粒子图像测速仪和热线风速仪中的至少一种；

其中，在所述第一测试组件包括所述三维粒子图像测速仪时，所述外壳为透明件；在所述第一测试组件包括所述热线风速仪时，所述热线风速仪的探头位于所述模拟机舱内且所述探头在所述模拟机舱内的位置可调。

3.根据权利要求1所述的等效台架装置，其特征在于，所述第二测试组件包括多个间隔设置的热电偶部件，至少部分所述热电偶部件设于所述模拟机舱内。

4.根据权利要求3所述的等效台架装置，其特征在于，所述热电偶部件呈环形，多个所述热电偶部件在由所述进风口至所述出风口的方向上间隔排布。

5.根据权利要求4所述的等效台架装置，其特征在于，还包括：用于对所述发动机模型进行散热的散热组件，所述散热组件设于所述模拟机舱内，所述散热组件位于所述进风口与所述发动机模型之间，多个所述热电偶部件在所述散热组件与所述排气管模型的出口端之间间隔排布。

6.根据权利要求3所述的等效台架装置，其特征在于，所述热电偶部件包括固定框以及多个热电偶，多个所述热电偶设在所述固定框内且与所述固定框相连，多个所述热电偶沿所述固定框所在的平面间隔排布。

7.根据权利要求1所述的等效台架装置，其特征在于，还包括：用于对所述发动机模型进行散热的散热组件，所述散热组件设于所述模拟机舱内，所述散热组件位于所述进风口与所述发动机模型之间，所述散热组件包括散热风扇，所述发动机模型可拆卸地设于所述模拟机舱内，所述排气管模型可拆卸设于所述外壳。

8.根据权利要求7所述的等效台架装置，其特征在于，所述进风口处设有可拆卸的进风格栅。

9.根据权利要求8所述的等效台架装置，其特征在于，所述等效台架装置包括多种测试工况，多种所述测试工况包括第一测试工况、第二测试工况以及第三测试工况；

其中，所述第一测试工况用于测试所述散热风扇的尾流，在所述第一测试工况下，所述进风格栅、所述发动机模型以及所述排气管模型均拆除；

所述第二测试工况用于测试所述排气管模型对所述模拟机舱的影响，在所述第二测试工况下，所述进风格栅和所述发动机模型均拆除；

所述第三测试工况用于测试模拟机舱环境，在所述第三测试工况下，所述模拟机舱内的部件以及所述排气管模型均保留。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的等效台架装置，其特征在于，所述外壳包括防护底板以及防护侧板，所述防护底板位于所述外壳的底面，所述防护侧板位于所述外壳的侧面，所述防护底板可拆卸以打开和关闭所述外壳的第一开口，所述防护侧板可拆卸以打开和关闭所述外壳的第二开口。

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