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汽車散熱器廠家分析產品特性受哪些因素影響

來源:http://www.hnbodao.com/news/136.html
發布時間:2018-06-29

由於汽車散熱器的熱阻主要集中在散熱器芯的空氣側,因此對於汽車散熱器性能的研究,主要集中在散熱器的翅片側。散熱器芯的翅片形式有很多種,其中百葉窗翅片是目前車用換熱器上公認的最具有強化傳熱性能的翅片。由於得出這些關聯式的實驗模型和條件所限,因此它們都有其各自的適用性,比如M.H.Kim公式的適用範圍為Fp/Lp<1,100  單元流道進口采用速度進口,假設入口速度為均勻來流,設定流體進口溫度,u=u0,v=w=0,Ti=300K,模型操作條件為標準大氣壓,出口設定為壓力出口邊界條件,單元模型的上下麵設定為周期性邊界條件準(x,y,z)=準(x,y+Fp,z),冷卻壁麵設定為恒壁溫tw=350K,對稱麵設定為對稱邊界條件墜準墜z=0,w=0,固體和液體區域交界麵設定為耦合傳熱麵。

計算之前首先對網格進行獨立性檢查,采用疏密程度不同的網格對模型進行網格質量考核,當所計算的流體壓降和傳熱量其數值解偏差不超過1.5%,即認為應用此網格可以獲得網格獨立的解。最後確定流體和固體部分網格均采用麵網格為0.1mm的結構化棱柱體單元進行劃分,單元流道模型網格最多大約為63萬。

在Re數(100-600)範圍內,數值模擬結果與經典實驗關聯式結果趨勢一樣,摩擦因子f數值模擬結果與M.H.Kim實驗關聯式更為接近。誤差產生的主要原因是實驗關聯式結果來源於實驗研究,而數值模擬模型做了適當簡化,不能做到與實驗模型完全一致,並且數值模擬計算的邊界條件采用了一些簡化的假設,如假設空氣為常物性,假設模型中間截麵為對稱邊界條件,這些假設在實驗研究中均難以實現。

以上分析表明,所用的計算模型結果具有一定的精確性,可以滿足工程實際的需要,可以用以進一步分析散熱器中結構參數對於流體的流動與傳熱性能的影響。

結構參數對於性能的影響,Fp/Lp的影響百葉窗翅片角度θ為25°時,如、所示。不同Re數下,翅片間距與百葉窗間距的比值Fp/Lp從小於1變化到大於1時幾種模型的傳熱係數和壓降比較結果。

對於每一種結構的模型,隨著Re數增大,模型的傳熱係數和壓降都隨之增大。對於不同的模型來說,在相同Re數下,當百葉窗間距Lp不變翅片間距Fp由1.2增大到2.0,Fp/Lp比值由0.7059變為1.1765,百葉窗翅片總的傳熱係數和壓降都逐漸減小。百葉窗翅片車輛散熱器性能研究時,傳熱係數減小約18.83%,壓降減小約不同傾角百葉窗翅片z軸方向對稱麵上的速度矢量圖。隨著百葉窗角度的增加,流體在兩個相鄰百葉窗之間的流速增大,流體增多,在流體流過每一個百葉窗翅片時,由於流體的撞擊,在百葉窗最初接觸流體的部分出現速度最大值,流體通過轉向區後,流體速度方向發生改變。

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