汽车散热器的优化设计及传热性能分析的研究

随着科学技术和汽车工业的蓬勃发展,对发动机散热器的性能的要求也越来越高,目前百叶窗的管带式汽车散热器得到普遍的应用,在保证散热器具有足够的散热性能的前提下,体积小,耗材要少,效率更高成为散热器发展的必然趋势,我公司是根据理论分析和在实际工作中的实验数据及新材料的不断涌现,建立管带式散热器传热与阻力预测模型.在满足传热和阻力的要求下,提出了散热器芯体结构参数优化的方案,以达到减少耗材和降低厂家生产成本的目标.最后形成管带式散热器设计、校核、优化一体的设计分析.散热器的传热与流动阻力计算程序,计算结果与实验数据在常规工况范围内基本吻合.运用图解的方法分析了散热器结构参数与材质对散热器流动阻力与散热性能的影响.     

基于计算流体力学汽车冷却系统散热器分析

散热器是汽车冷却系统重要的热交换单元,是复杂的气热交换单元。根据汽车冷却系统发动机散热的热点,基于传热理论和流体力学理论,根据冷却系统冷却风量需求,对散热器相关结构尺寸和参数进行设计分析;基于计算流体力学,选取一段翅片数为24的散热器单元体进行建模分析,获得速度场、温度场等的分布规律,获取相关参数的影响特性;建立3列8排简化散热器模型并进行分析,对比分析吹风式和吸风式两种布置模式,获取最优设计形式。结果可知:随着翅片间距和翅片厚度的增加,翅片表面传热系数均有不同程度的降低;而随着翅片宽度增加,翅片表面传热系数会有一定程度的提高;在不受外界空气条件影响的情况下,散热气内部流场分布在吹风式和吸风式条件下差别不大。但如果考虑到车辆行驶条件下的迎面吹来的风,吸风式风扇更适合于发动机散热器的冷却;分析设计为同类设计提供重要参考。     

汽车散热器的结构参数对冷却性能影响分析

散热器通过翅片表面实现冷却空气与冷却液之间热交换,翅片的布局将直接影响到散热器的冷却性能。针对翅片的结构参数影响进行分析。根据翅片的结构特点,获取表面散热带面积的数学模型,分析主要影响因素。采用计算流体力学方法,搭建8*3散热器的冷却场分析模型。分析不同的翅片间距、厚度及宽度等,对散热器冷却性能的影响,获得参数的影响规律。依托于汽车散热器冷却系统试验台,对翅片参数变化的影响进行试验测试,并对仿真分析进行验证。结果可知：散热器的翅片间距、厚度与散热面积呈负相关,而宽度则呈现正相关;冷却液沿翅片流动方向的流场分布稳定,而在冷却风流动方向则呈现阶梯变化;无外部因素影响时,出入口冷却空气设置对散热器冷却性能影响较小;考虑车辆行进方向时,吸风布置的散热效率更高;相同工况和参数条件下,散热器温差的试验测试结果与模型仿真分析变化趋势一致,且温差的误差控制在3%以内,表明模型分析的可靠性与准确性,为此类设计和生产提供重要参考。     

Research on performance of vehicle radiator with Iouvered fin

通过数值模拟方法对百叶窗翅片散热器流道中流体的流动和传热性能进行研究,将数值模拟结果与文献实验关联式计算结果进行对比,验证了数值模拟方法的正确性.将百叶窗翅片散热器的翅片间距与百叶窗间距两者关联起来,分析了其比值Fp/Lp和百叶窗倾角对于百叶窗翅片流道传热和压降性能的影响.而后分析了百叶窗翅片结构参数对于百叶窗流道间流体流动效率的影响.研究表明,百叶窗翅片的传热系数和压降随着Re数的增大而增大,随着百叶窗翅片间距与百叶窗间距比值Fp/Lp的增大而减小,随着百叶窗倾角的增大而增大.流动效率随着Re数的增大而增大,随着百叶窗翅片间距与百叶窗间距比值的增大而减小,随着百叶窗倾角的增大而增大.     

装载机水散芯体散热机理分析及优化

针对某款工程机械备选的四组水散热器结构进行数值仿真分析并进行试验验证。利用Fluent微流道模型对平直翅片单元及错齿翅片单元进行仿真分析,比较了平直翅片和错齿翅片空气侧的流动及传热情况,探索了错齿翅片的强化散热机理,根据微观无量纲参数从四组翅片结构中初步选取了综合效果最好的翅片结构。利用风洞试验对最优水散热器芯体散热量和风阻进行了验证性试验。试验表明:仿真方法得到的结果能够应用于工程实际,优化选择的新水散热器芯体结构能够满足散热要求。     

百叶窗翅片车辆散热器性能研究

通过数值模拟方法对百叶窗翅片散热器流道中流体的流动和传热性能进行研究,将数值模拟结果与文献实验关联式计算结果进行对比,验证了数值模拟方法的正确性。将百叶窗翅片散热器的翅片间距与百叶窗间距两者关联起来,分析了其比值Fp/Lp和百叶窗倾角对于百叶窗翅片流道传热和压降性能的影响。而后分析了百叶窗翅片结构参数对于百叶窗流道间流体流动效率的影响。研究表明,百叶窗翅片的传热系数和压降随着Re数的增大而增大,随着百叶窗翅片间距与百叶窗间距比值Fp/Lp的增大而减小,随着百叶窗倾角的增大而增大。流动效率随着Re数的增大而增大,随着百叶窗翅片间距与百叶窗间距比值的增大而减小,随着百叶窗倾角的增大而增大。     

压电风扇集成式散热器设计

电子设备小型化、集成化、高密度的发展方向对热管理技术提出了更高要求,普通风冷技术存在体积大、功耗高及噪声问题。文中研究了一种压电风扇集成式散热器,设计了多种不同翅形的散热器,通过数值模拟,对不同翅形散热器的流场流动特性及温度场分布情况进行了研究,并通过试验测试散热器换热性能。研究表明:散热器凸起点可以引导压电风扇流场的流动方向,使流体形成持续、有方向性的流动,从而增强换热效果;散热器凸起点纵坐标Y值对于散热性能的影响显著,对于文中的压电风扇集成式散热器,散热器凸起点纵坐标Y值为16 mm时的散热性能最好;与同体积的普通翅片散热器相比,压电风扇集成式散热器散热效果有显著提升。     

收腰型铝散热器的空气侧优化

为寻找一种与收腰管匹配效果更好的散热翅片结构,先应用正交试验与模拟仿真对收腰管百叶窗散热器翅片的4个主要结构参数,即翅片间距F_p、百叶窗间距L_p、百叶窗宽度L_w和百叶窗角度L_a进行优化,得到各结构参数对散热器传热性能和压降性能的影响规律,即百叶窗角度L_a影响最大,翅片间距L_p影响最小。随后,在此基础上提出了散热翅片的优化方案。最后,利用风洞试验对优化前后的散热器性能进行了比较。结果显示,优化后的百叶窗翅片结构可以明显提高散热器空气侧的传热,同时降低了风阻。     

波形对波纹翅片散热器散热能力及阻力性能的影响

利用有限元分析方法,分析了波纹角对波纹翅片散热器散热能力及阻力性能的影响,散热性能方面,得到了波纹角在一定范围内增大,可以提升波纹翅片散热器的散热能力,但随着波纹角的进一步增大,其散热性能反而下降;阻力性能方面,得到了波纹角度的微小变化对翅片的阻力性能影响较小,但阻力性能的总体趋势是随着波纹角在一定范围内增大而提升。根据分析结果,在实际设计中,应在一定范围内尽量增大波纹角以强化传热以及降低流体的压力损失,对翅片散热器波纹角的选取和改善有一定应用价值。     

汽车翼型百叶窗翅片散热器性能对比分析

为了提高某汽车管带式散热器的综合性能,保证车辆正常行驶的稳定性,根据厂商提供的散热器几何参数,对其进行性能分析、仿真计算与结构优化。建立该管带式散热器单元体模型并进行数值计算,将仿真结果与试验数据对比,以验证该仿真模型的准确性。在保持散热面积近似不变的前提下,将NACA0018翼型作为百叶窗翅片的结构特征,将传统百叶窗翅片和翼型百叶窗翅片采用相同的方法仿真计算,获得散热器空气侧的换热系数和压力损失,进而计算JF评价因子并比较。结果表明:原散热器的仿真结果和实验数据进行对比,换热系数和压力损失误差最大值分别为4.93%、4.38%,在可接受范围之内,验证了仿真的准确性;在空气速度为2～12m·s-1的区间内,改进后的散热器的JF因子要高于原散热器,当空气流速为12m·s-1时,改进后散热器的JF因子高出约13.58%。