汽車散熱器試驗(yàn)研究及性能分析.pdf

1、汽車散熱器作為發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的重要組成部分，主要作用是通過金屬扁管和翅片將冷卻系統(tǒng)的循環(huán)介質(zhì)在發(fā)動(dòng)機(jī)艙吸收的熱量傳遞給外部環(huán)境，以維持發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)有效循環(huán)，保證發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作。
　　本文基于JB/T8577-2005、JIS D1614-2000等工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，研制了一種以測量散熱量和阻力壓降為目的的高精度汽車散熱器性能試驗(yàn)臺(tái)。試驗(yàn)臺(tái)主測為空氣側(cè)，采用焓差法測定散熱能力。試驗(yàn)臺(tái)在空氣側(cè)設(shè)計(jì)增加了取樣裝置，以對(duì)進(jìn)口空氣溫度進(jìn)行測量；

2、試驗(yàn)臺(tái)風(fēng)道系統(tǒng)采用插入式多喉頸流量計(jì)和文丘里流量計(jì)組合的方式對(duì)空氣流量進(jìn)行測量，不僅保證了測量精度和準(zhǔn)確度，也提高了測量范圍。試驗(yàn)臺(tái)輔測為介質(zhì)側(cè)，采用比熱容法測定散熱能力。試驗(yàn)臺(tái)在介質(zhì)側(cè)設(shè)計(jì)增加了一個(gè)有壓力標(biāo)準(zhǔn)接頭和鉑電阻溫度傳感器標(biāo)準(zhǔn)接頭的取樣裝置，以方便溫度和壓力測量，減小連接管路對(duì)壓力測量的影響。通過與出廠試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比可知：試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確有效、真實(shí)可靠，性能試驗(yàn)臺(tái)能夠應(yīng)用于汽車散熱器的工程實(shí)際。
　　考慮到汽車散熱器工作時(shí)冷

3、卻介質(zhì)和空氣流動(dòng)為非接觸交叉流動(dòng)，即通過扁管和翅片外表面進(jìn)行熱交換，這樣只要建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型，就可對(duì)不同扁管數(shù)目，不同翅片形式散熱器進(jìn)行方法相同的仿真計(jì)算。本文以百葉窗翅片汽車散熱器為研究對(duì)象，以矩陣實(shí)驗(yàn)室為基礎(chǔ)，編寫根據(jù)汽車散熱器計(jì)算長度確定出口狀態(tài)參數(shù)為迭代算法的性能仿真程序，對(duì)仿真程序進(jìn)行可視化界面設(shè)計(jì)以完成散熱器傳熱和壓降的仿真模型。通過仿真與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比可知：仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果在空氣側(cè)散熱量相對(duì)誤差<3.5％，介質(zhì)側(cè)散熱量相

4、對(duì)誤差<3.1%，空氣側(cè)壓降相對(duì)誤差<7.2%，介質(zhì)側(cè)壓降相對(duì)誤差<8.9%。
　　隨著汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，散熱裝置在節(jié)省材料方面越來越被重視，要求汽車散熱器的開發(fā)設(shè)計(jì)是最優(yōu)的可行方案。本文通過矩陣實(shí)驗(yàn)室腳本文件編寫散熱器優(yōu)化程序，利用遺傳算法以百葉窗開窗間距、百葉窗開窗角度，百葉窗翅片間距、翅片厚度、扁管厚度、扁管管壁厚度為優(yōu)化變量，對(duì)汽車散熱器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。結(jié)果表明：在保證散熱量和阻力壓降滿足設(shè)計(jì)要求情況下，相比于原散熱器優(yōu)化后散