對管翅式散熱器的換熱能力與阻力特性進行理論分析,建立了散熱器的熱力耦合數學模型。并以兩排交錯排列式平翅片散熱器為對象,利用Fluent軟件對若干組具有不同翅片間距的散熱器進行了數值模擬,分析并闡述了間距對散熱器傳熱特性與阻力特性的影響。另以單位長度散熱水管的換熱與壓降—■為散熱器綜合性能的評價指標分析了間距對散熱器綜合性能的影響。通過理論分析和數值分析,得出了較為清晰有效的結果:隨著翅片間距的增大,散熱器的換熱能力增強,壓降降低;過大或過小的翅片間距都不利于散熱器發(fā)揮最佳性能。 

【文章來源】：機械設計與制造. 2020,(11)北大核心

【文章頁數】：4 頁

【部分圖文】：

管翅式散熱器傳熱過程

管翅式散熱器按水管排數、水管排列方式、翅片型式可分為許多類型，主要研究二排交錯式平翅片散熱器。二排交錯式平翅片散熱器的數值模型，如圖2所示。以圖2陰影部分作為仿真區(qū)。圖中：Pt—散熱水管橫向間距；Pl—散熱水管縱向間距；d—散熱水管外徑；δt、δp—散熱水管和翅片厚度；s—翅片間距。為了簡化計算，假設空氣為連續(xù)性介質、空氣的流動為不可壓縮定常流動。為分析翅片間距對散熱器性能的影響，將數值模型的幾何尺寸設為定值，僅僅改變翅片間距。翅片間距�。�1～9)mm，其余尺寸，如表1所示。3.1 控制方程

和Δp是衡量散熱器換熱能力和阻力特性的兩個關鍵參數。對9種不同翅片間距的數值模型進行數值模擬計算得到如圖3所示的與翅片間距之間的關系、Δp與翅片間距之間的關系，如圖5所示。由圖3可知，隨著翅片間距的增大，平行翅片間的呈上升趨勢，換熱能力得到增強。在翅片間距較小時，迅速增加。翅片間距在（4～6)mm時，可認為散熱器的換熱能力與間距無關。當間距到達一定值時，反而降低。其原因為：隨著翅片間距的增大，平行翅片間的空氣質量流率增大，加快熱量傳遞。翅片間距到達一定值，換熱達到極限值。繼續(xù)增大翅片間距，翅片間的水力直徑增大使得翅片間的流動加劇，在散熱水管尾流區(qū)域產生明顯的馬蹄形漩渦，熱量無法及時散去，影響了換熱效果。間距為3mm、9mm時，平行翅片中間平面的速度云圖，如圖4所示。該圖表明在間距為9mm時，水管背面較間距為3mm的翅片產生了面積更大的馬蹄形漩渦。圖4 中間平面的速度云圖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]工程車輛翼型熱管式散熱器性能研究[J]. 劉佳鑫,秦四成,蔣炎坤,何書默.  華中科技大學學報(自然科學版). 2017(03)
[2]波形對波紋翅片散熱器散熱能力及阻力性能的影響[J]. 李軍,曾志平,張世義,聶春暉.  機械設計與制造. 2015(10)



本文編號：3520274