工程科学学报，第37卷，第7期：950-954,2015年7月 Chinese Journal of Engineering,Vol.37,No.7:950-954,July 2015 DOI:10.13374/j.issn2095-9389.2015.07.018:http://journals.ustb.edu.cn 基于多区域的油气悬架油液温度特性分析 黄夏旭四，杨珏，申焱华，张文明 北京科技大学机械工程学院，北京100083 ☒通信作者，E-mail:solarl985@sina.com 摘要实际生产中油气悬架内部油液可能存在温度梯度，而目前油气悬架温升研究中多将其内部的油液整体作为一个研 究对象，这会导致对油气悬架系统温度变化的预测不准确.针对该问题，将油气悬架内部油液划分为多个区域，在油液多区 域的油气悬架的热力学模型中引入油液流动传质.通过仿真计算确定油液流动状态获取油液传质的量，分析油气悬架中各 个区域油液温度的变化趋势，并将模型计算与试验结果进行对比.结果表明，油气悬架内部油液存在温度梯度，将油液作为 整体对象进行研究会存在一定误差，将油液划分为多个区域后进行研究能较为精确地描述油气悬架内部油液温度变化规律. 关键词油气悬架：油液：温度梯度：集中参数模型 分类号TD57 Characteristic analysis of oil temperature in a hydropneumatic suspension based on multiple regions HUANG Xia-xu,YANG Jue,SHEN Yan-hua,ZHANG Wen-ming School of Mechanical Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China Corresponding author,E-mail:solar1985@sina.com ABSTRACT Internal oil in a hydropneumatic suspension is treated as a research object in recent thermodynamic studies:in fact, there should be a temperature gradient in the oil,and this may result in inaccurate predictions of the temperature change of the suspen- sion.This paper outlines a method of dividing the internal oil into multiple regions to solve the problem.Firstly,a validation experi- ment was performed to test the temperature gradient in the oil.Then,a lumped parameter thermal model was established to describe the suspension used in the test.The most important is that mass transfer between the regions was taken into consideration in the model.Experimental results show that the temperature gradient exists in the internal oil.In other words,it is inaccurate to make the whole internal oil as a research object.Meanwhile,comparative results show that the proposed model can describe the temperature change regularity of the oil more accurately. KEY WORDS hydropneumatic suspensions:oil;temperature gradient:lumped parameter models 由于载重量较大而且路况比较恶劣，矿用自卸车 在油气悬架热力学研究方面，吴宏涛和张明四研 多使用被动形式的油气混合式油气悬架.油气悬架中 究了激励振幅、激励频率、温度变化等对油气悬架动态 的气体主要用来储存和释放部分振动能量.油液通过 特性的影响规律.陈轶杰等-习建立了油气悬架的自 阻尼孔时的节流效应将路面所传递振动的能量转换为 然对流热力学模型，并对不同的节流方式进行了研究. 油气悬架系统的热能.节流效应所产生的热量会导致Els和Grobbelaar0对油气悬架的传热效应进行了研 油气悬架系统的温度上升，继而影响油气悬架的响应 究，总结了油气悬架发热主要因素，归纳了热量对油气 特性。 悬架性能的影响。 收稿日期：201403-16工程科学学报，第 37 卷，第 7 期: 950--954，2015 年 7 月 Chinese Journal of Engineering，Vol． 37，No． 7: 950--954，July 2015 DOI: 10． 13374 /j． issn2095--9389． 2015． 07． 018; http: / /journals． ustb． edu． cn 基于多区域的油气悬架油液温度特性分析 黄夏旭，杨 珏，申焱华，张文明 北京科技大学机械工程学院，北京 100083  通信作者，E-mail: solar1985@ sina． com 摘 要 实际生产中油气悬架内部油液可能存在温度梯度，而目前油气悬架温升研究中多将其内部的油液整体作为一个研 究对象，这会导致对油气悬架系统温度变化的预测不准确． 针对该问题，将油气悬架内部油液划分为多个区域，在油液多区 域的油气悬架的热力学模型中引入油液流动传质． 通过仿真计算确定油液流动状态获取油液传质的量，分析油气悬架中各 个区域油液温度的变化趋势，并将模型计算与试验结果进行对比． 结果表明，油气悬架内部油液存在温度梯度，将油液作为 整体对象进行研究会存在一定误差，将油液划分为多个区域后进行研究能较为精确地描述油气悬架内部油液温度变化规律． 关键词 油气悬架; 油液; 温度梯度; 集中参数模型 分类号 TD57 Characteristic analysis of oil temperature in a hydropneumatic suspension based on multiple regions HUANG Xia-xu ，YANG Jue，SHEN Yan-hua，ZHANG Wen-ming School of Mechanical Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China  Corresponding author，E-mail: solar1985@ sina． com ABSTＲACT Internal oil in a hydropneumatic suspension is treated as a research object in recent thermodynamic studies; in fact， there should be a temperature gradient in the oil，and this may result in inaccurate predictions of the temperature change of the suspen￾sion． This paper outlines a method of dividing the internal oil into multiple regions to solve the problem． Firstly，a validation experi￾ment was performed to test the temperature gradient in the oil． Then，a lumped parameter thermal model was established to describe the suspension used in the test． The most important is that mass transfer between the regions was taken into consideration in the model． Experimental results show that the temperature gradient exists in the internal oil． In other words，it is inaccurate to make the whole internal oil as a research object． Meanwhile，comparative results show that the proposed model can describe the temperature change regularity of the oil more accurately． KEY WOＲDS hydropneumatic suspensions; oil; temperature gradient; lumped parameter models 收稿日期: 2014--03--16 由于载重量较大而且路况比较恶劣，矿用自卸车 多使用被动形式的油气混合式油气悬架． 油气悬架中 的气体主要用来储存和释放部分振动能量． 油液通过 阻尼孔时的节流效应将路面所传递振动的能量转换为 油气悬架系统的热能． 节流效应所产生的热量会导致 油气悬架系统的温度上升，继而影响油气悬架的响应 特性． 在油气悬架热力学研究方面，吴宏涛和张明［1］研 究了激励振幅、激励频率、温度变化等对油气悬架动态 特性的影响规律． 陈轶杰等［2--3］建立了油气悬架的自 然对流热力学模型，并对不同的节流方式进行了研究． Els 和 Grobbelaar［4］对油气悬架的传热效应进行了研 究，总结了油气悬架发热主要因素，归纳了热量对油气 悬架性能的影响．