本文關(guān)鍵詞：車用百葉窗翅片式散熱器內(nèi)耦合傳熱的數(shù)值模擬與優(yōu)化

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【摘要】：散熱器作為汽車?yán)鋮s系統(tǒng)關(guān)鍵部件,其散熱能力強(qiáng)弱直接關(guān)系到整個(gè)發(fā)動機(jī)工作性能。源于此,以高效散熱性能為目標(biāo)的散熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)便至關(guān)重要。鑒于百葉窗翅片換熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn),本文對其耦合傳熱機(jī)理進(jìn)行研究,以期實(shí)現(xiàn)散熱器結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先針對普通矩形百葉窗翅片建立三維數(shù)值模型,研究散熱器內(nèi)耦合傳熱計(jì)算方法。通過將計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果和經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式結(jié)果對比,驗(yàn)證所建模型和計(jì)算方法的有效性�；诖�,提出了一種斜針形百葉窗翅片。對不同工況、不同結(jié)構(gòu)參數(shù)斜針形翅片換熱性能進(jìn)行對比分析,藉此研究其斜針角度和換向區(qū)兩側(cè)翅片數(shù)目的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。最后,借助回歸分析得到傳熱因子j和摩擦因子f的擬合關(guān)聯(lián)式,以綜合換熱因子j/.f1/3值為評價(jià)指標(biāo)對窗翅角θ和百葉窗間距L_p進(jìn)行優(yōu)化。主要結(jié)論如下：(1)將斜針形百葉窗翅片和矩形百葉窗翅片的綜合傳熱性能進(jìn)行了對比,結(jié)果表明：ReL_p在400-1200的范圍內(nèi)時(shí),斜針形百葉窗翅片的摩擦因子f比矩形百葉窗翅片低20.7%,傳熱因子j比普通矩形百葉窗翅片高11.2%;(2)在其他結(jié)構(gòu)參數(shù)相同的情況下,窗翅角和翅片厚度越大,其換熱系數(shù)和壓降越大,且隨著迎面風(fēng)速的增大,換熱系數(shù)和壓降隨之變大;(3)窗翅間距比L_p/Fp在0.6～1.7的范圍時(shí),斜針形百葉窗翅片有效與低效流動發(fā)生在L_p/Fp為0.9～1.1范圍內(nèi);且斜針形百葉窗翅片結(jié)構(gòu)的換熱系數(shù)在L_p/Fp=1.52時(shí)最大;(4)四種斜針角偏向中,換向區(qū)兩側(cè)斜針角呈對稱相對偏向布置方式時(shí),綜合換熱性能最好,相較于與其他三種形式,其壓降最大減小值可達(dá)15.4%;(5)當(dāng)斜針角α處于10°～15°范圍時(shí),斜針形百葉窗翅片的綜合性能最好,考慮到加工難度及經(jīng)濟(jì)性,最佳的斜針角推薦取在15°左右;(6)對斜針形翅片的窗翅角進(jìn)行優(yōu)化發(fā)現(xiàn),在窗翅角為28.9°時(shí),綜合換熱性能最好。對斜針形百葉窗翅片間距進(jìn)行優(yōu)化發(fā)現(xiàn),在百葉窗間距L_p取0.902mm時(shí),綜合換熱性能最好,且隨著百葉窗翅片間距增大,其綜合換熱性能變差。
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U464.138.2

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：1147685