LDV散热器传热特性的分析研究.pdf

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1、钱金山：LDV散热器传热特性的分析研究13LDV散热器传热特性的分析研究AnalysisontheHeatTransferCharacteristicsforLDVRadiato钱金山(上海汽车商用车技术中心)[摘要]散热器是发动机是重要部件总成。本文对上海汽车商用车技术中心LDV车用散热器的传热性能进行风洞试验，由实测试验数据。将管外横掠管簇的对流换热系数从传热系数中分离出来，整理成无量纲准则式，为散热器的优化设计提供参考依据。另外，对一些未做过性能试验的散热器的设计计算也能提供帮助。[关键词]传热特性；对流传热；热交换器Keywords：convectiveheattra

2、nsfer；heattransfercharacteristic；heatexchangerU刖茜近几年我国汽车工业的迅速发展。尤以上海汽车的年产量已超过300万辆．而作为上海汽车的薄弱商用车板块，也开始迅猛发展，引进第一款车散热器产品国产化也已进入批量生产阶段。然而，对于该产品在传热方面的应用研究还比较薄弱。尚处于以复制为主的状况。对于其规定的热性能指标的合理性及意义缺乏深刻的认识。因此，对商用车的LDV散热器的热性能进行研究，既可了解和掌握国外技术，又可为上海汽车商用车的后续产品提供技术依据。1试验方法试验产品选用商用车LDV散热器见图1所示，其几何尺寸见表1。试验时冷却

3、液在管内流动，空气横掠翅片管簇，两种流体以逆流的方式进行热量传递。表1水管散热带迎风面尺散热面积寸(mm)(m2)规格(mm)壁厚(mill)规格(mm)壁厚(mm)u(HALxW8HXD8645X38213．8832X2．050．37．56X32风洞试验时，通常设定一是管内冷却液流量为定值时，变化横掠管簇的空气流量；二是管外横掠翅片管簇的空气流量为定值，变化管内水流量，并分别对这两种情况的进行转热性能和阻力特性的分析研究。图1全部试验数据均由系统处于准稳定工况时由计算机采集，并将最终结果在计算机保存和显示数据于屏幕。2数据处理管外换热系数的计算现以热阻形式来表示传热系数k与

4、其它量的关系：}2专+o+rl弗‘乏+k)(1)式中，r，为翅片热阻，r，为散热管壁面热阻，rn为污垢热阻接触热阻在钎焊工艺生产的散热器．根据试验可得，其绝对值数字很小，对散热系数值影响很小，一般在计算中常常略去不计。通常管内换热，当水流量确定。且处于紊流状态时，管内放热系数q。即为常量，与管外横掠管簇的状态无关，则用R表示综合热阻为：14内燃机与配件2011年第4期R=。q弗(}乜)而管外换热系数只与空气的流速有关，则扣《式中％为最小截面处的风速。将式(2)，(3)代人(1)中，可得到(2)(3)丢28《+Ri=l，2，3⋯·(4)风洞试验时。将冷冻液侧流量固定不变，冷冻液

5、的平均温度控制在一定的范围内，通过改变空气侧％就可以得到i个如式(4)那样的转热热阻表达式，再应用多次迭代法，就可得到式中常量，最后科直接从测定值中将％分离出来，即，。屹2砑i万L3J表2给出了试验数据的仅。的分离结果，气侧换热系数随风速的变化曲线如图2所示。本文通过对商用车LDV散热器的热性能进行试验研究，以实样数据为依据，通过对管外换热系数的分类．展示出空气横掠管簇的准则方程：盹可陋e。，竹，鲁，可H，其他无量纲几何参数}々7e，'O图2表2试验数据和分离的气侧换热系数冷冻液侧气侧实测序号进口温出口温冷冻液进口温出口温风速kW·度℃流量L／s度℃rigsm{·℃ol74．

6、4963．071．5017_3655．955．989158．76274．9262．3l1．5016．9053．6l7．007169．53374．9861．221．5l16．7651．598．056182．76475．4460．571．5016．2949．848．993190．76574．7858．841．5116．2048．279．970204．65计算传热R值Ota值努谢尔系数Rxl伊』Pw么Pa雷诺数序号W·特数W．Hi-2·fm2·℃·kPaRe℃oW01m’2·℃’1Nul159．932．0331．04186．03236．8221．4411292168．342．033

7、0．63266．29255．7223．1613263178．662．0330．62354．59280．3425_3915304185．1l2．0330．62461．37296．2927．0317325195．262．0330．60569．38323．4729．621936为便于今后在设计中使用，将以上实验结果按准则关系式进行数据回归，由于实验中空气温度变化不是很大，普朗特数可以看作为常数，不参与回归，对于特定的散热器，所有无量纲几何结构参数均没有发生变化，因此，也不参与回归，于是，对流换热的努赛尔特数仅