风扇护罩

文档序号:1181887 发布日期:2020-09-22 浏览:3次 >En<

阅读说明:本技术 风扇护罩 (Fan shield ) 是由 扎基尔·法鲁奎伊 埃里克·霍尔朱特 迈克·P·浮士德 卢克·隆亨利 乔尔·克里斯蒂 于 2020-03-13 设计创作,主要内容包括:一种用于冷却风扇的护罩,风扇可定位在非公路用机械的底盘内。护罩包括入口,出口,与出口相邻定位的椭圆形唇缘段以及延伸穿过椭圆形唇缘段的多个孔。多个孔中的每个孔被定位成与多个孔中的相邻孔相距大于10度。(A shroud for a cooling fan positionable within a chassis of an off-highway machine. The shroud includes an inlet, an outlet, an elliptical lip segment positioned adjacent the outlet, and a plurality of apertures extending through the elliptical lip segment. Each of the plurality of holes is positioned greater than 10 degrees from an adjacent hole of the plurality of holes.)

风扇护罩

技术领域

本公开涉及非公路用机械,并且具体地涉及用于非公路用机械的风扇护罩。

发明内容

一个实施例包括用于冷却风扇的护罩,该风扇可定位在非公路用机械的底盘内。护罩包括:入口,其具有第一侧,第二侧,第三侧和第四侧;和出口。椭圆形的唇缘段位于出口处,并且包括第一平面和背离第一平面的第二平面。第二平面具有形心。护罩还包括与第二平面重合的平面。该平面包括平行于入口的第二侧和第四侧的第一轴线和垂直于第一轴线的第二轴线。第一轴线和第二轴线均穿过形心。第一轴线和第二轴线一起将椭圆形唇缘段分成四个象限,并且多个孔延伸穿过椭圆形唇缘段。在椭圆形唇缘段的四个象限的每个象限中,设置多个孔中的至少一个孔。

另一实施例包括一种用于冷却风扇的护罩,所述冷却风扇能够定位在非公路用机械的底盘内。所述护罩包括:入口;出口;位于出口处的椭圆形唇缘段;和延伸穿过椭圆形唇缘段的多个孔。多个孔中的每个孔与多个孔中的相邻孔相距大于10度。

另一个实施例包括一种用于冷却风扇的护罩,该风扇能够定位在非公路用机械的底盘内。该护罩包括:入口;出口;和位于出口处的椭圆形唇缘段,该椭圆形唇缘段包括第一平面和背离第一平面的第二平面。第二平面具有形心。护罩还包括与第二平面重合的平面。该平面包括平行于入口的第二侧和第四侧的第一轴线和垂直于第一轴线的第二轴线。第一轴线和第二轴线均穿过形心。多个孔延伸穿过椭圆形唇缘段并且被构造为至少部分地缓解由椭圆形唇缘段的一部分产生的压力梯度。

附图说明

图1是非公路用机械的透视图。

图2是在图1的非公路用机械的底盘内部具有冷却组件、风扇和护罩的发动机的透视图。

图3是沿图2的线3--3截取的的底盘的部分的剖视图。

图4是在一个方向上通过图2的冷却组件、风扇和护罩的气流示意图。

图5是在另一方向上通过图2的冷却组件、风扇和护罩的气流示意图。

图6是图2所示的护罩的侧视图。

图7是图6的护罩的一个面的后视图。

图8是通过图7的护罩的空气流的计算流体动力学(CFD)模拟。

图9是根据一个实施例的护罩的侧视图。

图10是图9的护罩的后视图。

图11是通过图9的护罩的气流的CFD模拟。

图12是根据另一个实施例的护罩的后视图。

图13是根据另一个实施例的护罩的透视图。

图14是图13的护罩的侧视图。

图15是图13的护罩的后视图。

图16是CFD模拟,其将通过图6的护罩的气流与通过图14的护罩的气流进行比较。

图17是根据另一个实施例的护罩的侧视图。

图18是图17的护罩的后视图。

图19是根据另一个实施例的护罩的侧视图。

图20是图19的护罩的另一侧视图。

图21是图19的护罩的后视图。

图22是根据另一个实施例的护罩的透视图。

图23是图22的护罩的侧视图。

图24是图22的护罩的后视图。

具体实施方式

在详细说明本公开的实施方式之前,应理解,本公开的应用不限于在以下描述中提及的或在附图中示出的构造细节和部件的布置。本公开能够支持其他实施方式,并且能够以各种方式被实践或执行。此外,普通技术人员将措辞“基本上”理解为是指给定值之外的合理范围,例如,与此处所述实施例和部件的制造、组装和使用相关的一般公差或分辨率。此外,此处所用的措辞“大约”是指正负5度。

图1示出了一种非公路用机械,例如挖掘机10,其具有底盘14和牵引构件18(例如,履带机构或履带),其用于沿地面支撑和推动底盘14并因此推动机械10。牵引构件18定向成平行于底盘14的纵向轴线A,该纵向轴线A与机械10在操作期间的前进方向重合。在所示的实施例中,每个履带机构18包括驱动链轮42、底架框架46和履带50。驱动链轮42由原动机54驱动并与履带50接合。履带50围绕驱动链轮42和底架框架46以环形方式被驱动。机械10还包括驾驶室22和支撑在臂32的一端上的工具或作业附接件(例如铲斗30)。

尽管将非公路用机械10图示和描述为挖掘机,但应理解,非公路用机械10可以具有不同的形式,例如装载机,推土机,机动平地机,铲土机或另一种类型的建筑、采矿、农业或公共事业机械。此外,虽然将作业附接件图示并描述为铲斗,但是可以理解,作业附接件可以具有不同的形式,例如,螺旋钻、破碎机、松土器、抓斗或用于开采、破损、搬运、运输、倾倒或以其他方式接合泥土或其他材料的其他类型的附接件。另外,作业附接件可以与臂32分离,以允许另一种类型的作业附接件联接到臂32。

如图2-3所示,底盘14容纳有发动机62。发动机62包括原动机54,冷却组件60,风扇64和护罩68,它们沿横向于纵向轴线A(图1)的轴线B对齐。冷却组件60包括一个或多个热交换器或冷却器76。其他发动机舱部件(即过滤器、泵、导管、储能器、传感器、电池、阀等)也可以构成整个发动机62的一部分。

图4-5中的示意图说明了风扇64可以在吸气模式或鼓风机模式下运行。在图4所示的吸气模式下,气流通过底盘14进入冷却组件60,然后流向风扇64并流过发动机62的多个部分。在图5所示的鼓风机模式下,气流在流过发动机62的多个部分之后进入风扇64,并且经过和流过冷却组件60,并经由底盘14离开。

在任何一种流动配置中,风扇64的性能都受到其在冷却组件60和发动机62之间的位置的影响。具体地,风扇64承受上游和下游负载。例如和重新参考图3(例如),当风扇64安装在发动机62附近时,来自冷却组件60并流过风扇64的空气流立即受到发动机缸体和其他发动机舱部件形成的阻碍。

图6-7示出了传统的护罩68。护罩68包括主体90,该主体90包括入口94和与入口94相对的出口98。主体90限定了呼吸段100,会聚段110,平台段120,扩散段130和唇缘段140。相对于图4的方向,呼吸段100收集离开冷却组件60的空气,并提供稳定的压力梯度较弱的区域,以简化冷却组件60的表面和会聚段100的表面之间的流动过渡。呼吸段110是大约矩形的,并且具有第一侧104a、第二侧104b、第三侧104c和第四侧104d。呼吸段100的长度(沿长度B的方向)可以在大约25mm至大约100mm的范围内,这取决于基于发动机类型的护罩总长度。会聚段110将来自呼吸段100的较大矩形形式空气加速引导至风扇64位于其中的较小圆形截面。会聚段110通过将空气的加速度控制得足够慢以避免边界层空气的湍流过渡,而减少流动分离和涡流。会聚段110的长度可以在从大约150mm到大约400mm的范围内。平台段120使护罩68在会聚段110和扩散段130之间过渡,该扩散段130在气流经过风扇64之后并在发动机62的发动机缸体上被释放之前包含并使气流减速。平台段120的长度可以是从大约5毫米到大约20毫米。唇缘段140在出口98处径向延伸,并呈现出具有共同的周长或外部轮廓或边界152的相对的第一和第二面144、148。唇缘段140可用于安装护指器。在图6-7所示的实施例中,唇缘段140是圆形的,并且具有在35mm和80mm之间的径向距离。唇缘段140可以具有其他合适的形状和径向距离。例如,唇缘段140可以是具有非零偏心率的椭圆形或具有任何其他合适的弓形或曲线形。

进一步关于图6,也可以由唇缘段140表示的出口98相对于入口(即呼吸段100)偏心。也就是说,护罩68限定了唇缘段140的偏离呼吸段100的形心或几何中心C′的形心或几何中心C。此外,平面160被限定为与第二面148重合,在该第二面148中,还定义第一轴线D和垂直于第一轴线D的第二轴线E。第一轴线D垂直于呼吸段100的第一侧104a和第三侧104c,并且平行于呼吸段100的第二侧104b和第四侧104d。第二轴线E平行于呼吸段100的第一和第三侧104a、104c,并且垂直于呼吸段100的第二和第四侧104b、104d。

图6和7的唇缘段140通过从扩散段130径向延伸,形成一个高压区域,该高压区域减少了通过护罩的总气流,特别是当由于接近发动机62(例如,在图4的定向中)而与气流限制相关时。有效地,参考图8,如图6-7的唇缘段140促进形成压力集中区域186和低压区域188,如在操作期间护罩68的计算流体动力学(CFD)仿真中所示的。值得注意的是,图6-7的唇缘段140是非紧固表面,并且围绕形心C是实心的或连续的(即,没有在第一面144或第二面148中或完全或部分地贯穿第一面144或第二面148而形成孔或凹口)。

图9-10示出了根据一个实施例的护罩268。图9-10的护罩268类似于上面讨论的图6-7的护罩68,因此类似的结构将用相同的附图标记加200表示。特别地,图9-10的护罩268包括如上所述的呼吸段300、会聚段310、平台段320、扩散段330和唇缘段340。

进一步关于图10,平面360被限定为与第二面348重合,并且限定了彼此垂直的第一轴线D和第二轴线E。第一轴线D垂直于呼吸段300的第一和第三侧304a、304c,和平行于呼吸段300的第二和第四侧304b、304d。第二轴线E平行于呼吸段100的第一和第三侧304a、304c并垂直于呼吸段100的第二和第四侧304b、304d。唇缘段340还包括一个或多个贯穿其中延伸的孔(即开口)404。也就是,孔404在唇缘段340的面344、348之间延伸。在图9-10所示的实施例中,孔404关于轴线D对称。此外,轴线D、E限定唇缘段340的四个象限W,X,Y,Z,在四个象限W,X,Y,Z的每个中具有一个孔404。在图10所示的实施例中,唇缘段340是圆形的,因此每个象限W,X,Y,Z包括唇缘段340的90度弧长。在其他或另外的实施例中,唇缘段可具有其他形状,因此每个象限W,X,Y,Z可包括其他弧长。例如,唇缘段340可以是具有非零偏心率的椭圆形或具有任何其他合适的弓形或曲线形。此外,由于唇缘段340的形心C相对于呼吸段300的形心C′偏移(在图10的视图中),所以象限Z(即在图10的视图中,在唇缘段340的左上部分中限定的象限)最靠近入口段或呼吸段330的第一侧304a和第四侧304d的交点。

孔404也可以被描述为根据相对于(或第二面348)轴线D的围绕唇缘段340的圆弧度来定向。特别地,第一孔404a相对于轴线D定向在大约70度至大约90度之间(在图10中从最靠近侧304a处开始并从其沿顺时针方向观察),并且更具体地,第一孔404a相对于轴线D定向在大约75度处。第二孔404b相对于轴线D定向在大约130度至大约175度之间,并且更具体地,第二孔404b相对于轴线D定向于大约140度处。第三孔404c相对于轴线D定向在大约185度至大约235度之间,并且更具体地,第三孔404c相对于轴线D定向在大约220度处。第四孔404d相对于轴线D定向在大约270度至大约315度之间,并且更具体地,第四孔404d相对于轴线D定向在大约285度处。

孔404也可以相对于彼此描述。在图9-10所示的实施例中,孔404定向成彼此远离至少30度。第一孔404a相对于第二孔404b定向在大约30度至大约90度之间,并且更具体地,第一孔404a相对于第二孔404b定向在大约70度处。因此,第一和第二孔404a,404b之间的弧长距离测量为大致495mm,即使在另外的或替代的实施例中,弧长可以测量为在大致210mm和大致640mm之间。第二孔404b相对于第三孔404c定向在大约30度至大约90度之间,且更具体地,第二孔404b相对于第三孔404c定向在大约70度处。因此,第二和第三孔404b、404c之间的弧长距离测量为大致495mm,尽管在另外的或替代的实施例中,弧长可以测量为在大致210mm和大致640mm之间。第三孔404c相对于第四孔404d定向在大约30度和大约90度之间,并且更具体地,第三孔404c相对于第四孔404d定向在大约70度处。因此,第三和第四孔404c,404d之间的弧长距离测量为大致495mm,甚至在另外的或替代的实施例中,弧长可以测量为在大致210mm和大约640mm之间。第四孔404d相对于第一孔404a定向在大约140度至大约180度之间,并且更具体地,第四孔404d相对于第一孔404a定向在大约150度处。因此,第一孔404a和第四孔404d之间的弧长距离测量为大致1060mm,即使在附加或替代实施例中,弧长可测量为在大致990mm和大致1280mm之间。

图10的实施例包括基本为圆形的孔404,尽管如本文中更详细地讨论的,孔404可以是任何合适的形状。另外,图10的实施例包括尺寸基本相同的孔404,尽管在其他实施例中,孔可具有任何适当的尺寸。在所示的实施例中,孔的尺寸测量为大致25.0mm,而在其他或另外的实施例中,孔的尺寸可测量为在大致20.0mm至大致30.0mm之间。

在一个实施例中,图9-10的护罩268的孔404与先前关于图8所述的压力集中区域186大约对准。图11所示的CFD结果显示出:在操作期间,在护罩268的与在关于护罩68的图8中示出的下游平面位置相同的下游平面位置处(即,在平面160和360附近)的压力分布。由于孔404的存在,压力集中区域386的大小和总体强度明显不那么强烈。另外,风扇64前面的低压区域388的强度也减小了。总体上,风扇64前面的压力分布更加均匀,如减小的区域386、388所示。另外,减小的压力区域386表示气流被更有效地引导通过护罩268和冷却组件60,这导致更有效地冷却发动机62。

图12示出了根据另一实施例的护罩468。图12的护罩468类似于在本文中讨论的图9-10的护罩268,因此相似的结构将用相同的附图标记加上200来表示。护罩468包括唇缘段540,该唇缘段540具有相对于轴线D对称的多个孔604’和相对于从而D不对称的多个孔604”。此外,轴线D、E限定唇缘段540的四个象限W,X,Y,Z,其中,在四个象限W,X,Y,Z中的每一个中具有多个孔604。

孔604也可被描述为根据相对于轴线D的圆弧度定向。特别地,第一孔604a相对于轴线D定向在大约10度至大约20度之间(从最靠近侧504a处开始并从其沿顺时针方向观察),且更具体地,第一孔604a相对于轴线D定向在大约15度处。第二孔604b相对于轴线D定向在大约40度到大约50度之间,且更具体地,第二孔604b相对于轴线D定向在大约45度处。第三孔604c相对于轴线D定向在大约60度至大约70度之间,且更具体地,第三孔604c相对于轴线D定向在大约75度处。第四孔604d相对于轴线D定向在大约100度和大约110度之间,且更具体地,第四孔604d相对于轴线D定向在大约105度处。第五孔604e相对于轴线D定向在大约130度和大约140度之间,且更具体地,第五孔604e相对于轴线D定向在大约135度处。第六孔604f相对于轴线D定向为大约160度至大约170度之间,且更具体地,第六孔604f相对于轴线D定向在大约165度处。第七孔604g相对于轴线D定向在大约170度和大约180度之间,并且更具体地,第七孔604g相对于轴线D定向在大约175度处。第八孔604h相对于轴线D定向在大约180度和大约190度,且更具体地,相对于第八孔604h相对于轴线D定向在大约185度处。第九孔604i相对于轴线D定向在大约190度至大约200度之间,且更具体地,第九孔604i相对于轴线D定向在大约195度处。第十孔604j相对于轴线D定向在大约200度和大约210度之间,并且更具体地,第十孔604j相对于轴线D定向在大约205度处。第十一孔604k相对于轴线D定向在大约210度至大约220度之间,且更具体地,第十一孔604k相对于轴线D定向在大约215度处。第十二孔6041相对于轴线D定向在大约220度至大约230度之间,且更具体地,第十二孔6041相对于轴线D定向在大约225度处。第十三孔604m相对于轴线D定向在大约250度和大约260度之间,并且更具体地,第十三孔604m相对于轴线D定向在大约255度处。第十四孔604n相对于轴线D定向在大约280度到大约290度之间,且更具体地,第十四个孔604n相对于轴线D定向在大约285度。第十五孔604o相对于轴线D定向在大约310度到大约320度之间,且更具体地,第十五孔604o相对于轴线D定向在大约315度处。第十六孔404p相对于轴线D定向在大约340度至大约350度之间,且更具体地,第十六孔604p相对于轴线D定向在大约345度处。

孔604也可以相对于彼此描述。在图12所示的实施例中,每个孔604’定向为与相邻孔604’相距至少30度,并且每个孔604”定向为与相邻孔604”相距至少10度。因此,相邻孔604’之间的弧长距离测量为大致185mm,即使在附加或替代实施例中,弧长可测量为在大致125mm至大约250mm之间。相邻孔604”之间的弧长距离测量为大致60mm,即使在附加或替代实施例中,弧长可测量为大致30mm至大致95mm。进一步关于图12,第一孔604a相对于第二孔604b定向在大约20度和大约40度之间,并且更具体地,第一孔604a相对于第二孔604b定向在大约30度处。第二孔604b相对于第三孔604c定向在大约20度和大约40度之间,并且更具体地,第二孔604b相对于第三孔604c定向在大约30度处。第三孔404c相对于第四孔604d定向在大约20度和大约40度之间,并且更具体地,第三孔404c相对于第四孔604d定向在大约30度处。第四孔604d相对于第五孔604e定向在大约20度和大约40度之间,并且更具体地,第四孔604d相对于第五孔604e定向在大约30度处。第五孔604e相对于第六孔604f定向在大约20度和大约40度之间,并且更具体地,第五孔604e相对于第六孔604f定向在大约30度处。第六孔604f相对于第七孔604g定向在大约5度和大约15度之间,且更具体地,第六孔604f相对于第七孔604g定向在大约10度处。第七孔604g相对于第八孔604h定向在大约5度至大约15度之间,并且更具体地,第七孔604g相对于第八孔604h定向在大约10度处。第八孔604h相对于第九孔604i定向在大约5度和大约15度之间,并且更具体地,第八孔604h相对于第九孔604i定向在大约10度处。第九孔604i相对于第十孔604j定向在大约5度至大约15度之间,并且更具体地,第九孔604i相对于第十孔604j定向在大约10度处。第十孔604j相对于第十一孔604k定向在大约5度至大15度之间,并且更具体地,第十孔604j相对于第十一孔604k定向在大约10度处。第十一孔604k相对于第十二孔6041定向在大约5度和大约15度之间,并且更具体地,第十一孔604k相对于第十二孔6041定向在大约10度处。第十二孔6041相对于第十三孔604m定向在大约20度至大约40度之间,并且更具体地,第十二孔6041相对于第十三孔604m定向在大约30度处。第十三孔604m相对于第十四孔604n定向在大约20度至大约40度之间,第十三孔604m相对于第十四孔604n定向在大约30度处。第十四孔604n相对于第十五孔604o定向在大约20度和大约40度之间,更具体地,第十四孔604n相对于第十五孔604o定向在大约30度处。第十五孔604o相对于第十六孔604p定向在大约20度和大约40度之间,更具体地,第十五孔604o相对于第十六孔604p定向在大约30度处。第十六孔604p相对于第一孔604a定在大约20度至大约40度之间,并且更具体地,第十六孔604p相对于第一孔604a定向在大约30度处。

图12的实施例包括基本为圆形的孔604,尽管如本文更详细地讨论的,孔604可以是任何合适的形状。另外,图12的实施例包括尺寸基本相同的孔604,尽管在其他实施例中,孔可具有任何合适的尺寸。在所示的实施例中,孔的尺寸测量为大致25.0mm,尽管在其他或另外的实施例中,孔的尺寸可为大约20.0mm至大致30.0mm。

图13-15示出了根据另一实施例的护罩668。图13-15的护罩668与上面讨论的图9-10的护罩268相似,因此相似的结构将用相同的参考数字加400表示,以包括轴线D和轴线E的存在。在图13-15所示的实施例中,孔804以簇816的形式布置。特别地,唇缘段740具有:第一簇816a,其具有在象限W中的五个孔804;第二簇816b,其包括在象限X中的六个孔804;第三簇816c,其包括在象限X中的两个孔804;第四簇816d,其包括在象限Y中的三个孔804;第五簇816e,其包括在象限Z中的五个孔804。第一和第五簇816a、816e相对于轴线D对称,第二、第三和第四簇816b、816c和816d相对于轴线D不对称。

孔804也可被描述为根据相对于轴线D的圆弧度来定向。特别地,第一簇816a相对于轴线D居中在大约70度至大约90度之间(从最靠近侧704a处开始并从其沿顺时针方向观察),更具体地,第一簇816a相对于轴线D居中在大约75度处。第二簇816b相对于轴线D居中在大约130至大约175度之间,更具体地,第二簇816b相对于轴线D居中在大约140度处。第三簇816c相对于轴线D居中在大约160度和大约190度之间,更具体地,第三簇816c相对于轴线D居中在大约165度处。第四簇816d相对于轴线D居中在大约185度和大约235度之间,更具体地,第四簇816d相对于轴线D居中在大约225度处。第五簇816e相对于轴线D居中在大约270度和大约315度之间,更具体地,第五簇816e相对于轴线D居中在大约285度处。

孔804也可以相对于彼此描述。在图13-15所示的实施例中,簇816的中心定向为彼此相距至少10度。即,第一簇816a的中心相对于第二簇816b的中心定向在大约40度至大约70度之间,并且更具体地,第一簇816a的中心相对于第二簇816b的中心定向在大约65度处。因此,第一和第二簇816a、816b的中心之间的弧长距离测量为大致460mm,尽管在附加或替代实施例中,弧长可测量为大致280mm至大致500mm。第二簇816b的中心相对于第三簇816c的中心定向在大约5度至大约35度之间,更具体地,第二簇816b的中心相对于第三簇816c的中心定向在大约15度处。因此,第二和第三簇816b、816c的中心之间的弧长距离测量为大致105mm,尽管在另外的或替代实施例中,弧长可以测量为在大致35mm和大致250mm之间。第三簇816c的中心相对于第四簇816d的中心定向在大约50度至大约80度之间,并且更具体地,第三簇816c的中心相对于第四簇816d的中心定向在大约60度处。因此,第三和第四簇816c,816d的中心之间的弧长距离测量为大致425mm,尽管在附加或替代实施例中,弧长可测量为在大致350mm至大致570mm之间。第四簇816d的中心相对于第五簇816e的中心定向在大约40度至大约70度之间,并且更具体地,第四簇816d的中心相对于第五簇816e的中心定向在大约60度处。因此,第四和第五簇816d、816e的中心之间的弧长距离测量为大致460mm,尽管在附加或替代实施例中,弧长可测量为在大致280mm至大致500mm之间。第五簇816e的中心相对于第一簇816a的中心定向在大约140度至大约180度之间,并且更具体地,第五簇816e的中心相对于第一簇816a的中心定向在大约150度处。相应地,第一和第五簇816a、816e的中心之间的弧长距离测量为大致1065mm,尽管在附加或替代实施例中,弧长可以测量为在大致990mm至大致1280mm之间。

此外,图13-15的实施例包括以“+”形构造(即,第一和第五簇816a,816e),单线构造(即,第三和第四簇816c、816d)和双线构造(即,第三簇816c)而布置的簇816。孔804可以具有其他形状,尺寸和簇构造。在所示的实施例中,簇816a-816e的孔的尺寸测量为大致9.0mm。此外,簇816a,816e的宽度和高度(在孔的中心之间测量)测量为大致11.0mm。可替代地,簇816b-816d的孔可以是六边形的。特别地,六边形孔可以是120度等边六边形,其边长测量为大致4.5mm。六角形孔彼此间隔开大约4.5mm的间隙。簇816a-816e的孔与唇缘段740的内边缘间隔开大约6.0mm。

类似于护罩268的孔404,护罩668的孔804减小了由唇缘段740形成的压力集中区域并增加了气流。如下面的表1所示,与图6-7的没有孔的护罩68相比,图13-15所示的具有上面讨论的孔804和簇816的构造的护罩668提供了增加的气流。

表格1:

护罩设计 通过护罩的气流[m<sup>3</sup>/min]
图6-7的护罩68 290.134
图13-15的护罩668 298.913

表1的气流是通过模拟产生的,该模拟定义的风扇速度为1893RPM,这是正常运行期间的最大额定速度。

如图16所示,还对图6-7中所示的现有技术的护罩68和图13-15中所示的护罩668都分析了护罩出口98、698附近的压力和速度场。在比较图16中的CFD结果时,与图6-7中的护罩68相比,在图13-图15中的护罩668中,抑制了护罩68、668的上部区域中的高速涡流182、782和在下部区域中的低速涡流182、782。

图17-18示出了根据另一实施例的护罩868。图17-18的护罩868类似于上面讨论的图9-10的护罩268,因此相似的结构将用相同的附图标记加上600来表示。唇缘段940具有包括五个孔1004的第一簇1016a,包括多个孔1004的第二簇1016b和包括五个孔1004的第三簇1016c。第一簇1016a位于象限W中,第三簇1016c位于象限Z中。第二簇1016b在象限X和Y中和在它们之间延伸。如图18所示,第一和第三簇1016a,1016c关于轴线D对称。

孔1004也可以被描述为根据相对于轴线D的圆弧度来定向。特别地,第一簇1016a相对于轴线D居中在大约70度与大约90度之间(从最靠近侧904a处开始并从其沿顺时针方向观察),更具体地,第一簇1016a相对于轴线D居中于大约75度处。第二簇1016b相对于轴线D居中在大约170度到大约190度之间,更具体地,第二簇1016b相对于轴线D在大约130度至大约235度之间延伸。第三簇1016c相对于轴线D居中在大约270度至大约315度之间,更具体地,第三簇1016c相对于轴线D居中在大约285度处。

孔1004也可以相对于彼此描述。在图17至图18所示的实施例中,簇1016被定向为彼此相距至少30度。也就是说,第一簇1016a的中心相对于第二簇1016b的中心定向在大约90度至大约110度之间,并且更具体地,第一簇1016a的中心相对于第二簇1016b的中心定向在大约105度处。此外,第一簇1016a的中心相对于第二簇1016b的边缘定向在大约52度处。因此,第一簇1016a的中心与第二簇1016b的边缘之间的弧长距离测量为大致370mm,尽管在附加或替代实施例中,弧长可以测量为在大致295mm与大致440mm之间。第二簇1016b的中心相对于第三簇1016c的中心定向在大约90度和大约110度之间,更具体地,第二簇1016b的中心相对于第三簇1016c的中心定向在大约105度处。此外,第二簇1016b的边缘相对于第三簇1016c的中心定向在大约52度处。因此,第二簇1016b的边缘与第三簇1016c的中心之间的弧长距离测量为大致370mm,尽管在附加或替代实施例中,弧长可以测量为在大致295mm与大约440mm之间。第三簇1016c的中心相对于第一簇1016a的中心定向在大约140度至大约180度之间,并且更具体地,第三簇1016c的中心相对于第一簇1016a的中心定向在大约150度处。相应地,在第一簇1016a和第三簇1016c的中心之间的弧长距离测量为大致1065mm,尽管在附加或替代实施例中,弧长可以测量为在大致990mm至大致1280mm之间。

图17-18的实施例包括基本为圆形的孔1004。此外,图17至图18的实施例包括以“+”形构造(即,第一和第三簇1016a、1016c)和以交错构造(即,第二簇1016b)而布置的簇1016。孔1004可以具有其他形状、尺寸和簇构造。在所示的实施例中,簇1016a、1016c的孔的尺寸测量为大致9.0mm。此外,簇1016a、1016c的宽度和高度(在孔的中心之间测量)测量为大致11.0mm。簇1016b的孔的尺寸测量为大致9.0mm。此外,同一行中的孔之间的距离(测得的中心到中心)测量为大致20.0mm。此外,孔以60度角相对于彼此定位。

图19-21示出了根据另一实施例的护罩1068。图19-21的护罩1068类似于上面讨论的图9-10的护罩268,因此相似的结构将用相同的附图标记加上800来表示。在图19-21所示的实施例中,唇缘段1140具有包括多个孔1204的第一簇1216和具有五个孔1204的第二簇1016b。第一簇1216a位于象限X和Y中并在象限X和Y之间延伸,第二簇1216b位于象限Z中。在图19-21的实施例中,扩散段1130也具有布置在第三簇1232中的孔1204。

此外,孔1204也可以被描述为根据相对于轴线D的圆弧度来定向。特别地,第一簇1216a相对于轴线D居中在大约170度与大约190度之间(从最靠近侧1104a处开始并从其沿顺时针方向观察),更具体地,第一簇1216a相对于轴线D在大约110度与大约245度之间延伸。第二簇1216b相对于轴线D居中在大约270度与315度之间,更具体地说,第二簇1216b相对于轴线D居中在大约285度处。扩散段1130与唇缘段1140基本同心。因此,第三簇1232相对于轴线D居中在大约170度与大约190度之间,更具体地,第三簇1232相对于轴线D在大约165度和大约195度之间延伸。第三簇1232的孔为六边形。六边形之间(中心到中心)以大致2mm的距离隔开。而且,六边形孔以三个为一组定位,并围绕护罩的中心线1233以两度偏移的方式进行构图。此外,六边形孔具有两个侧,所述两侧的尺寸测量为大致3.5mm,并且这两个侧之间的高度测量为大致5.0mm。即,第三簇的孔在中心线1233的一个方向上延伸大致95mm,并且在中心线1233的上述一个方向的相反方向上延伸大致100mm。因此,第三簇1232的孔沿着扩散段1130的弧长延伸大致195mm。第三簇1232的六角形孔还位于距扩散段1130的边缘大致7.0mm的位置。

孔1204也可以相对于彼此描述。也就是说,第一簇1216a的中心相对于第二簇1216b的中心定向在大约90度至大约110度之间,并且更具体地,第一簇1216a的中心相对于第二簇1216b的中心定向在大约105度处。此外,第一簇1216a的边缘相对于第二簇1216b的中心定位在大约40度处。因此,第一簇1216a的边缘与第二簇1216b的中心之间的弧长距离测量为大致280mm,尽管在另外的或替代实施例中,弧长可以测量为在大致210mm与大致425mm之间。第二簇1216b的中心相对于第一簇1216a的中心定向在大约240度至大约270度之间,并且更具体地,第二簇1216b的中心相对于第一簇1216a的中心定向在大约255度处。此外,第二簇1216b的中心相对于第一簇1216a的边缘定位在大约185度处。因此,第二簇1216b的中心与第一簇1216a的边缘之间的弧长距离测量为大致1310mm,尽管在附加或替代实施例中,弧长可以测量为在大致1240mm至大约1385mm之间。

图19-21的实施例包括基本圆形的孔1204。此外,图19-21的实施例包括以“+”形构造(即,第二簇1216b)和以交错构造(即,第一和第三簇1216a、1232)布置的簇1216。孔1204可以具有其他形状,尺寸和簇构造。在所示的实施例中,簇1216b的孔的尺寸测量为大致9.0mm。此外,簇1216b的宽度和高度(在孔的中心之间测量)测量为大致11.0mm。簇1216a的孔的尺寸测量为大致9.0mm,相邻孔之间的距离(测得的中心距)测量为大致11.0mm。孔位于唇缘段1140的中心,并且距唇缘段1140的内边缘和外边缘至少10.0毫米。

图22-24示出了根据另一实施例的护罩1268。图22-24的护罩1268类似于上面讨论的图9-10的护罩268,因此相似的结构将用相同的附图标记加上1000来表示。此外,护罩1268具有与图13-15的护罩668相同孔1404和簇1016构造,除了第四簇1416d具有八个孔1404而不是三个孔之外,因此具有双线构造而不是单线构造。也就是说,在第一和第五簇1416a,1416e的中心之间的弧长距离测量为大致1065mm,尽管在另外的或替代的实施例中,弧长可以测量为在大致990mm和大致1280mm之间。而且,第二簇1416b的边缘与第一轴线D间隔开大致225mm,第三簇1416c的边缘与第一轴线D间隔开大致105mm,第四簇1416d的边缘与第一轴线D间隔开大致280mm。第二簇1416b和第三簇1416c位于第一轴线D的一侧,而第四簇1416d位于第一轴线D的相对侧。另外,在图22-24的实施例中,唇缘段1340具有倾斜的部分,该倾斜的部分相对于与唇缘段1340的面1348重合的平面1360以角度1436定向。该倾斜的部分促进空气流向发动机底部。在所示的实施例中,第二、第三和第四簇1416b、1416c、1416d位于唇缘段1340的倾斜的部分上。在所示的实施例中,角度1436约为30度,尽管在其他或另外的实施例中,角度1436的范围可以在大约15度到大约30度之间。

此外,图22-24的实施例包括以“+”形构造(即,第一和第五簇1416a,1416e),单线构造(即,第三簇1416c)和双线构造(即,第二和第四簇1416b,1416d)布置的簇1416。孔1404可以具有其他形状,尺寸和簇构造。

参照图4所示的吸气操作模式讨论了图9-10、12-15和17-24的护罩268、468、668、868、1068、1268。此外,图9-10、图12-15和图17-24的护罩268、468、668、868、1068、1268产生更有利的压力梯度,以进一步增加穿过冷却组件60的热交换器的气流,导致将更多的热量从冷却回路流体和热的发动机舱部件传递到空气中。因此,以上讨论的优选的孔和簇位置取决于下游遮挡位置和气流从护罩出口的逸出路径。换句话说,本文讨论的附加孔和簇的主要目的是促进流过和流出相应的护罩的流体流的运动。如上所述,孔可以是圆形或六边形,尽管在其他实施例中,孔可以是矩形或三角形。

在所附权利要求中阐述了本公开的各种特征。

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