李育文　周美娟　劉建秀　王勝永

摘要：針對煤礦戶外雙層智能柜在運行中易發(fā)生高溫故障甚至爆炸的問題，以計算流體動力學CFD為基礎，運用Fluent軟件進行分析，根據(jù)煤礦戶外雙層智能柜的結構、工作條件等，建立有限元模型，設置邊界條件.通過正交試驗設計模擬方案，對影響柜內溫度的風機排風量Q，百葉窗排數(shù)N，智能組件的安裝位置C三因素進行分析，得出諸因素對柜內影響的顯著性大小依次為：Q>N>C，并從中選取最優(yōu)設計方案，可使柜內最高溫度控制在50 ℃，從而滿足國家電網(wǎng)的溫控要求.數(shù)值模擬與試驗結果之間的誤差為4.2%，驗證了有限元模型的正確性，為戶外雙層智能柜的高溫性能設計分析提供了參考.

Abstract：For coal mine outdoor double intelligent cabinet is easy to have high temperature breakdown problems and even explode in operation，based on the computational fluid mechanics，using Fluent software analysis was made.According to the coal mine outdoor double layer structure and the working conditions etc，the finite element model was set up，and the boundary conditions were set.By orthogonal experiment，a simulation scheme was designed，the effect factors of temperature inside cabinet （exhaust air fan Q，shutter row number N and intelligent component layout C）were analyzed. It was concluded that the factors＼' influence on cabinet of significance was as follows： Q>N>C.The optimal design scheme was selected to make that the highest temperature of the cabinet was 50 ℃ ，thus meeting the requirement of temperature control of State Grid.The error between the numerical simulation and experimental results was 4.2%，which verified the correctness of the finite element simulation and provided a reference for design and analysis of high temperature performance outdoor double intelligent cabinet.

0引言

隨著煤炭工業(yè)的發(fā)展，智能化控制設備越來越普及.在戶外無遮擋的情況下，夏季環(huán)境溫度一般達到40 ℃，甚至會更高，加上太陽輻射及元件的發(fā)熱，有可能使密閉機柜內部的溫度超過允許范圍.裝置長時間地在超負荷高溫下運行，會使電器元件的性能降低，產(chǎn)生故障影響系統(tǒng)的正常運行，甚至爆炸[1-3].

關于戶外智能柜的溫控，朱云霄等[4]研究了戶外智能柜的熱設計，闡述了戶外智能柜機柜散熱和保溫設計，特別是對熱設計中最常用的風機散熱應考慮的問題及風機的選型做了較詳盡的論述，但是沒有從戶外智能柜的結構上進行分析.張洋等[5] 對不同的散熱方式做了簡單的闡述，重點研究了風機散熱的方案，為戶外控制柜的散熱方案選型提供了依據(jù)，但是沒有對其他影響因素做詳細的分析.

煤礦戶外雙層智能柜的工作環(huán)境惡劣，要求戶外雙層智能柜具有防塵、防水和防太陽輻射的功能[6].如何控制好戶外智能柜內部的溫度，給設備提供良好的運行環(huán)境，是戶外雙層智能柜設計及系統(tǒng)穩(wěn)定運行的關鍵所在.本文擬通過模擬試驗，主要研究風機排風量、百葉窗排數(shù)、智能組件的安裝位置3種因素對柜內溫度的影響規(guī)律，以期為戶外雙層智能柜的高溫性能設計分析提供參考.

1戶外雙層智能柜的溫度邊界條件

戶外雙層智能柜內裝有4臺40 W的智能組件，柜體頂部裝有兩個大功率的風機.左室為傳統(tǒng)室，傳統(tǒng)室里面放置端子與排線槽，發(fā)熱元件很少.右室為智能室，安裝4臺智能裝置.主要的發(fā)熱量集中在智能室，即發(fā)熱主要是由戶外智能組件帶來的.雙層柜的結構見圖1，空氣流通示意圖見圖2.

戶外雙層智能柜的空氣流通主要有兩個途徑：途徑一如圖2a）所示（其中1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12為溫度測試點），空氣從側板下面的百葉窗流進，流經(jīng)外側和內側板的縫隙，從側板上面的百葉窗流出，流動的方式為自由對流；途徑二如圖2b）所示，空氣通過門板的百葉窗進入柜內，途經(jīng)智能組件，然后被頂部的兩臺風機排出，其流通方式屬于強制對流.

考慮到側板處的空氣流通方式為自由對流，柜內外的壓力差很小，側板處的空氣流通可忽略不計，故主要考慮門板上百葉窗的空氣流通（強制對流）.利用Gambit軟件建立有限元模型，節(jié)點數(shù)1 181 709，見圖3.

計算選用Simple算法，采用三維不可壓縮

2數(shù)值模擬方案及影響因素分析

2.1模擬方案

采用正交試驗法設計模擬方案，其目的主要是考查風機排量Q，百葉窗排數(shù)N和智能組件的安裝位置C對戶外雙層智能柜內溫度的影響規(guī)律.智能組件的布置情況分為圖4a）b）c）3種情況.

二、創(chuàng)新熏陶育人機制

“人創(chuàng)造環(huán)境，同樣，環(huán)境也創(chuàng)造人?！盵3]社會主義核心價值觀的培育受環(huán)境的影響和制約，“與善人居，如入芝蘭之室，久而自芳也”，要重視環(huán)境的熏陶作用。培育社會主義核心價值觀要創(chuàng)新熏陶育人機制，發(fā)揮校園文化隱性育人的作用。高校要堅持用社會主義核心價值觀統(tǒng)領校園文化建設，大力挖掘校園文化中蘊涵的社會主義核心價值觀內容，實現(xiàn)社會主義核心價值觀與學校的特色校園文化傳統(tǒng)有機結合。[4]應把社會主義核心價值觀的培育融入到校園文化建設中，打造特色魅力校園。

1.把社會主義核心價值觀培育融入學校制度建設中

制度是以條文的形式對師生員工行為進行規(guī)范，學校在制定制度時要體現(xiàn)社會主義核心價值觀的要求。學生守則、績效考核辦法、獎懲措施、黨代會和教代會制度、教學科研行政和學生工作管理制度、助學金獎學金和獎教金評定細則、職稱評聘規(guī)定等高校規(guī)章制度的制定，應發(fā)揚民主、遵循法制，體現(xiàn)平等、公平和公正。學校各項規(guī)章制度的制定和執(zhí)行只有遵循了社會主義核心價值觀的要求，才能激發(fā)廣大師生的積極性和創(chuàng)造性，才能增強學校的凝聚力和向心力，也才能更有利于社會主義核心價值觀的培育。

2.把社會主義核心價值觀培育融入校園文化活動中

校園文化活動是培育社會主義核心價值觀、建設和諧校園的重要載體，通過校園文化活動，可以增強社會主義核心價值觀教育的生動性、感染力、參與度和長效性，引導大學生理解社會主義核心價值觀的深刻內涵，自覺成為社會主義核心價值觀的傳播者和踐行者。[5]高校應實現(xiàn)校園文化活動的常態(tài)化和長效化，多出文化精品和新品；把愛國精神的培育融入“五四”唱紅歌、抗戰(zhàn)勝利紀念、建黨建軍節(jié)紀念、國慶、工會、升旗和新生軍訓等活動中；把公平、公正、民主和誠信意識的培育，融入到先進班集體的評選、優(yōu)團優(yōu)干的評選、班委的組建、獎學金助學金和獎教金的評定、紅旗團支部和先進黨支部的評選、優(yōu)秀班主任和輔導員的評選、職稱評定、績效考核和干部選拔任用等活動中；把文明、和諧等社會主義核心價值觀的培育，融入到迎新、主題班會、畢業(yè)生離校等活動中；把文明、友善與和諧等的培育融入到團日活動、黨支部立項活動、青年志愿者活動和文明宿舍評選活動中；把誠信美德的培育融入到考試和求職就業(yè)等活動中；利用好新生入學教育、入黨入團入職宣誓、秋季運動會、法制宣傳日、學習雷鋒周、社會主義核心價值觀宣傳月、校園文化藝術節(jié)、校際交流賽、周末影院、模擬法庭、道德講堂、暑期社會實踐、校訓?；招８栊Ｊ方榻B等活動，積極培育社會主義核心價值觀。

3.把社會主義核心價值觀培育融入教育教學活動中

“國無常俗，教則移風”（唐代白居易《策林一·策項》）。學生的心靈如同一片凈土，播下什么種子就結什么果，社會主義核心價值觀的培育離不開教育。“教得其道，則士樂為用，教不得法，雖朝督暮責，無益于事矣。”（宋代阮逸《唐李問對》卷上）思想政治理論課和相關專業(yè)課應根據(jù)形勢發(fā)展需要進行改革，應將社會主義核心價值觀的內容滲透到教學活動中。在思想政治理論課教學中，應讓學生完成以社會主義核心價值觀為主題的創(chuàng)新性作業(yè)或期中期末考核任務，比如讓學生完成以社會主義核心價值觀為主題的繪畫、書法、手工制作、攝影、手抄報和畫冊制作、詩歌散文和歌曲創(chuàng)作、公益廣告制作、動漫微電影和短視頻拍攝、情景劇表演、問卷調查、朗誦、演講、辯論等。

4.把社會主義核心價值觀培育融入校園宣傳活動中

高校應注重運用校園社交網(wǎng)絡、微博、微信等平臺，充分發(fā)揮校園媒體的作用。可以用連環(huán)畫、公益宣傳片等方式，對社會主義核心價值觀進行故事化表達、藝術化升華和形象化展示，褒揚身邊的好人好事，抵制各種不正之風，增強宣傳的吸引力和感染力，達到宣傳效果。近年來，各類媒體集中推出一批公益廣告，有力弘揚了新風正氣。例如，2013年5月30日，“講文明 樹新風”首屆全國平面公益廣告大賽正式啟動，面向社會公眾廣泛征集公益廣告作品。[6]高?？梢约右越梃b，向師生征集以社會主義核心價值觀為主題的作品，并在校園中或網(wǎng)絡上進行展示或展播。

高校應樹立大宣傳觀，發(fā)揮專家學者、輔導員、班主任、黨委、團委、學生會、社團、院系新聞聯(lián)絡員、班級宣傳員和網(wǎng)絡宣傳員等的作用，把社會主義核心價值觀作為宣傳的重點。在對社會主義核心價值觀進行集中宣傳時應注意方式，講究方法，做到：深入調查、選好典型，使典型可親、可敬、可信、可學；典型定位，選準角度，充分發(fā)揮先進典型的示范激勵作用；精心設計，嚴密組織，運籌帷幄，胸有成竹；集中宣傳，形成聲勢，對重大典型大張旗鼓地宣傳；控制總量，把握節(jié)奏，強計劃性，增強針對性和實效性；立足推廣，注重實效，堅持實事求是，防止形式主義。[7]

三、創(chuàng)新實踐養(yǎng)成機制

社會主義核心價值觀的生命力和落腳點在于指導實踐。社會主義核心價值觀要真正發(fā)揮引領作用，需要融入社會生活，讓人們在實踐中感知和領悟?！叭藷o常心，習以成性”（唐代白居易《策林一·策項》）。道，貴在踐行和堅持。習近平總書記號召廣大青年要把正確的道德認知、自覺的道德養(yǎng)成與積極的道德實踐緊密結合起來，自覺樹立和踐行社會主義核心價值觀，帶頭倡導良好社會風氣。[1]52-53社會主義核心價值觀的培育需要實踐養(yǎng)成，要鼓勵大學生從自己做起，從身邊的點滴小事做起。最小的善行勝過最大的善念，要引導大學生自覺把社會主義核心價值觀作為自己的行為規(guī)范，將之融入到自己的日常生活中。要在志愿服務活動中領悟崇高、感受光榮，使凡人善舉成為生活的常態(tài)，自覺崇德向善、修身律己。

應使學雷鋒等志愿服務活動常態(tài)化。高校應持續(xù)開展形式多樣、內容豐富的學雷鋒活動，動員廣大師生積極參與到活動中來，廣泛開展扶貧濟困、尊老助殘、便民利民等志愿服務活動。應廣泛開展“善行100活動”，推動建立人人參與、形式多樣、活動經(jīng)常、機制健全的社會志愿服務體系。應根據(jù)《中國社會服務志愿者隊伍建設指導綱要（2013—2020年）》的要求，從規(guī)范招募注冊、深化教育培訓、加強記錄管理、完善評價激勵、加快平臺建設、推進服務展開6個方面完善對社會志愿者隊伍的建設。應加強對志愿服務活動的報道，運用文藝形式大力弘揚雷鋒精神和志愿服務精神。