带百叶窗的管带式散热器传热分析与结构参数优化

本文在对带有百叶窗的管带式散热器进行单元传热及流阻特性分析的基础上,提出了散热器结构参数的优化数学模型,并采用混合罚函数法,对实例进行了优化计算.     

管带式水散热器冷却空气侧阻力性能数值模拟

传统的散热器流动阻力性能分析是依靠大量的试验来完成,而通过计算流体力学(CFD)模拟计算可以在获得直观结果的同时大幅度地减少试验工作量。建立了管带式水散热器冷却空气侧波纹翅片通道的稳态湍流数学模型,对车用管带式水散热器冷却空气侧阻力性能进行数值分析,计算结果与试验数据基本吻合。通过分析得到阻力系数与平均流速拟合函数,经过修正可以用于不同环境温度下阻力性能分析预测。     

汽车散热器结构优化研究

散热器是汽车发动机冷却系统的重要组成部分.采用多孔介质模型对汽车散热器进行简化,对其温度场和流场进行了仿真计算.分别模拟计算了进、出水口位置以及水管排数不同时散热器的换热性能,分析比较了它们的换热特性和流动特性以获得进、出水口位置及水管排数对管带式散热器性能的影响,研究了散热器结构优化的方向.利用风洞试验台进行了试验,并将试验值和数值模拟值进行了对比分析,验证了数值模拟的正确性.     

车用散热器中新型缩放排列百叶窗翅片的研究

本文提出一种新型缩放排列百叶窗翅片。它与一般的顺排排列百叶窗翅片相比,具有较好的刚性,且还能保持相同的换热性能。文中应用萘升华质-热比拟技术,对缩放翅片的二维模型,即缩放排列倾斜板簇的换热与阻力特性进行试验研究。试验了沿空气流动方向的六种不同倾斜角度及三种切口长度的板簇后,应用包括进口段在内的板簇平均换热系数α相对于压力梯度(-dp/dx)的“权衡”曲线进行优化,从而为设计缩放排列的百叶窗翅片提供合理选择翅片角度的依据。     

百叶窗翅片传热与流动的三维数值模拟

本文对空气在百叶窗翅片内部流动和传热建立了三维数值计算模型.计算结果与文献所提供的实验数据进行了对比,在整个计算范围内,Re=0～1500,j和f的平均偏差分别为1.96%和10.5%.在深入揭示百叶窗翅片流动机理的基础上,进一步比较了百叶窗翅片开窗角度La和换向区长度S对其传热和流动阻力的影响,分析结果为百叶窗翅片的模具制作及其优化设计提供了依据.     

油气散热器传热特性的分析研究

运用fluent软件对油气散热器管内流动的传热特性和阻力特性进行了数值模拟,得出了管内努赛尔数Nu和阻力与雷诺数Re的关系曲线,然后进一步对管内外的流动与换热进行试验研究,并根据试验数据将管内外的换热系数分离出来,得到了管外换热的关系准则式.将管内的传热和阻力特性的数值模拟和试验研究结果进行对比分析表明,两者具有很好的一致性.     

散热带翅片参数对车用水箱散热器流动传热性能的影响

采用数值仿真结合正交设计方法对工程车用散热器的主要几何参数进行了计算和分析.通过极差和方差分析,获得了各参数对散热器的散热和流动性能影响的敏感次序以及显著性水平,并拟合出参数-性能关联式.同时,进行了风洞试验验证上述数值仿真方法.结果表明:仿真结果与试验测试数据趋势吻合良好,该仿真方法可以有效地进行翅片参数对散热器流动传热性能的影响研究,有利于缩短设计周期和减少设计成本.     

百叶窗翅片结构对空气侧流动换热影响的研究进展

百叶窗翅片作为换热器主要翅片形式之一,其结构对空气侧流动换热特性有着重要影响。本文总结了近年来国内外在百叶窗翅片结构对空气侧流动换热影响方面的研究,包括翅片间距、翅片高度、翅片厚度、翅片深度、百叶窗间距及开窗角度对空气侧换热系数、压降、流动效率、传热因子和摩擦因子的影响。研究表明:传热因子随开窗角度和翅片深度的增加而增大,随翅片间距的增加而减小;摩擦因子随开窗角度的增大而增大,随百叶窗间距的增大而减小;其中,开窗角度与翅片深度分别是影响空气侧流动和换热的最主要因素。最后,在百叶窗结构的基础上,提出了对翅片表面进行处理以及使用新型翅片结构等途径来进一步强化空气侧流动换热的建议。     

管芯式散热器传热与阻力特性试验研究

鉴于目前汽车管芯式散热器的研究较少,根据JB2293—78试验方法对其进行了传热与阻力试验研究。利用多参数优化拟合计算得出本次试验雷诺数范围内的管芯式散热器试件空气侧对流换热系数和阻力系数的准则关系式。试验结果表明：准则关系式关联精度较好;水管排数对该类型散热器试件换热性能和空气阻力具有较大的影响,四排管时散热器的换热性能最好。     

翅片参数与PCM材料对散热器传热影响实验研究

为了研究翅片数量、倾斜角度及相变材料对带有纵向翅片的电源散热器传热性能的影响,在恒定热负荷为16 W的条件对含相变材料和不含相变材料两类工况下的5种不同结构散热器进行了实验研究.通过搭建的由实验段、直流电源、数据采集设备等组成的实验系统开展实验,分析了翅片数量(1～5片)、散热器倾角(0°～90°)和相变材料(正二十烷)对散热器传热性能的具体影响,并通过含相变材料散热器的温升变化特征以及相变传热特征对散热器热性能进行了评估.结果表明,倾斜角度和翅片数对液相相变材料对流单元的形成以及传热和运行时间起着关键作用.对于0°倾角的含相变材料散热器,相比1个翅片,5个翅片达到最大允许温度所需的时间增加了80％,而当倾角增加到90°时翅片数的增加对时间的影响不显著.对于所有的倾斜角度,各个测点的相变材料(PCM)温度值都随着翅片数的增加而减小.当倾角增加时,由于浮力诱导流的增强促使对流液相相变区域变大;在单翅片工况下,60°倾角相比0°倾角状态下的工作时间延长78.6％.     

百叶窗翅片的传热和阻力性能试验研究

风洞试验台上对8种不同结构参数的百叶窗翅片进行传热和流动阻力的性能试验。分析比较了翅片长度、翅片间距、翅片高度对其传热和阻力性能的影响，其中翅片长度和翅片间距对无量纲传热j因子和摩擦阻力f因子影响较大，翅片高度影响较小。同时采用3√j/f因子综合评价了8种翅片的强化传热效果。结果表明，翅片长度对强化传热影响最为显著。     

CC型一次表面传热与阻力特性试验研究

介绍了一次表面的发展及目前国内外研究的状况,采用单吹瞬变法对自行设计的3种CC(Cross Corrugated)型一次表面进行传热与阻力特性的试验研究.建立了数学模型,由数值解求得流体的出口温度与时间及传热单元数NTU间的函数关系.通过配比,获得了换热表面在测定工况下的NTU值.首次获得该3种CC表面的j和f的试验关联式.j因子和f因子均随Re的增加而逐渐下降,符合紧凑表面传热性能和阻力性能的一般规律.经误差分析,所提供的试验关联式的拟合误差不大于15%,具有足够的工程精度.关联式的使用条件是Re=120～800,换热面当量直径为1.2～1.4 mm,交错角45～75°.采用综合评价因子j/f对3种表面的性能进行了分析,结果表明,宽高比较大的型面具有较佳的综合性能.所得数据还与国内外其他学者的数值模拟结果进行了比较,试验数据与数值模拟的结果基本符合.     

波纹板式换热器传热与流动特性分析

通过数值模拟的方式,对一种用于低粘度流体的波纹板式换热器的传热特性和阻力性能进行分析,以控制变量法分析了流体速度对传热特性及阻力性能的影响;搭建了板式换热器测试平台,验证了数值模拟结果的正确性和可行性;用等速法拟合了Nu-Re与Eu-Re的相关准则式,并采用JF因子评价换热器综合性能。结果表明：模拟结果与实验结果相比误差在10%以内;当流体流速小于1.0 m/s时,换热器传热系数和压降随着流速的增大而增大,但综合换热性能逐渐变差,在此流速范围内,总传热系数随冷流体进口温度升高而增大。     

汽车散热器传热及阻力特性的预测方法

针对常用型式的汽车发动机散热器，在大量实验和分析计算的基础上，建立了预测散热器传热及阻力特性的计算模型，并编制了设计计算程序。预测结果与实验数据相当吻合。     

带新型风门控制装置的轻油燃烧机

分析了机电一体化轻油燃烧机的构成,提出了影响轻油燃烧机成本的主要因素之一是其过于复杂的风门控制装置,设计了一种新型风门控制装置,并取得了较好的经济效果。     

基于CFD分析的散热器结构优化

利用STAR—CCM＋软件对某款设计中的散热器进行了流动与传热性能的分析,分析结果显示,按空气来流方向为散热器芯体前端,空气侧的对流换热系数远远高于其后端。这表明散热器芯体前端的利用率较高。将散热器芯体变薄之后,分别计算空气来流速度为5m／s、10m／s和15m／s三工况下其单芯体散热量。在来流速度为15m／s的工况下修改后散热器的散热量为原散热器的75％左右,并且随着来流速度的降低,该数值逐渐的增大。这样在相同的散热需求时,新的结构可以较大的节约材料。     

内燃机车散热器的新结构与散热性能分析

本文提出了一种新型的散热器(强化管带式散热器),并利用FLUENT软件对其和DF7内燃机车柴油机冷却系统原散热器进行了三维数值分析和仿真,获得了计算域的速度图、温度图、传热系数和相关结果。且对两种结构进行了散热性能对比分析,得出了结果。     

两相闭式热虹吸管换热特性的数值模拟

本文建立数学模型对两相闭式热虹吸管换热特性进行数值模拟。考察了几何尺寸、工质及加热条件对液膜流态、液膜厚度等的影响,从而提示了这三个部因素影响冷凝段换热特性的内在机理。     

供热系统散热器的热特性敏感性分析

本文对供热系统中四种重要型式散热器的热特性进行了理论分析。考虑流量和供水温度的关键影响,根据传热学原理和工程实践,定量地并形象地给出了敏感性分析结果。研究表明,和流量的影响相比,供水温度对四种散热器的散热量具有近线性的更显著的敏感影响,而流量增加到一定数值后,敏感性影响明显减弱。比较发现,钢制柱式散热器由于相对不敏感的热特性使之调节性能差,但稳定性能好;M-132型散热器的可调节性最好。本文的研究为供热系统的节能提供了参考。