【摘要】：在汽車?yán)鋮s系統(tǒng)中散熱器的作用十分重要,散熱器通過自身的結(jié)構(gòu)把熱量由散熱器本身傳遞到外界空氣中,從而能夠使發(fā)動機(jī)冷卻液保持在一定的溫度范圍之內(nèi),確保發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不因高溫出現(xiàn)事故。隨著技術(shù)的逐漸進(jìn)步,發(fā)動機(jī)的發(fā)展方向逐漸趨于向大功率、低排放。因此對于汽車的設(shè)計者來說如何設(shè)計出具有較高可靠性與低功耗緊湊型的冷卻系統(tǒng)就顯得尤為重要。因此在散熱器的研發(fā)初期,就應(yīng)該注意散熱器的換熱能力、空氣阻力等。散熱器的設(shè)計也越趨于質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)緊湊的方向發(fā)展。計算流體力學(xué)的應(yīng)用,使得散熱器的設(shè)計與研發(fā)周期大大縮短。本文通過數(shù)值模擬的方式利用CFD軟件FLUENT進(jìn)行耦合計算,對孔板式翅片散熱器進(jìn)行耦合計算,研究孔板式翅片散熱器的換熱與流動壓力損失性能,通過計算在不同流速(3m/s、7m/s與11m/s)下不同孔徑(2倍、4倍與6倍翅板厚度)的散熱器模型,分析孔徑與冷氣流速對散熱器性能的影響;其后研究百葉窗式翅片散熱器的換熱與流動壓力損失性能,著重研究翅片斜針角(25°、30°與35°)、翅片開角(25°、30°與35°)與翅片間距(1.5倍、2倍與2.5倍翅板厚度)對換熱器整體性能的影響,同時還探討了在不同冷氣來流速度的情況下,結(jié)構(gòu)變化對百葉窗式翅片散熱器的性能影響;最后研究了波紋式翅片散熱器的換熱與流動壓力損失性能,著重研究波紋翅片形式對換熱器整體性能的影響,通過經(jīng)典三角形波紋翅片與正弦波波紋翅片來對比不同波紋翅片形式對散熱器的性能影響。同時還探討了在不同冷氣來流速度的情況下,結(jié)構(gòu)變化對波紋式翅片散熱器的性能影響,進(jìn)而為客車用散熱器選型設(shè)計提供指導(dǎo)。研究結(jié)果顯示孔板式散熱器翅片孔孔徑對散熱器單元的整體換熱效率影響不大,對冷氣流的氣動損失影響也較小。百葉窗式翅片散熱器的斜針角對散熱器的氣動性能也有影響,在結(jié)構(gòu)一定時冷氣的來流速度對百葉窗式翅片散熱器的氣動性能與換熱性能影響顯著;同時在相同來流速度下,百葉窗式散熱器的翅片間距對散熱器的氣動性能影響不大。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U464.138.2
【圖文】：

各種散熱器結(jié)構(gòu)示意圖

第 2 章 散熱器建模與求解第 2 章 散熱器建模與求解車散熱器翅片模型主要為平板式翅片、百葉窗翅板式翅片散熱器幾何模型，可以簡化為芯體由冷卻翅片構(gòu)成。板翅式散熱器在工程車輛和裝甲車輛于冷卻液、空調(diào)、油散熱器以及中冷器等換熱設(shè)加，然后整體焊接而成。其優(yōu)點是換熱效率高、工藝要求嚴(yán)格，過程復(fù)雜，易堵塞且不耐腐蝕，件，限制了它的推廣應(yīng)用。

圖 2.2 百葉窗式翅片散熱器幾何模型要應(yīng)用于加強(qiáng)波紋翅片散熱器的空氣側(cè)換熱。由于翅差幾個數(shù)量級，要建立整個散熱器的實體三維仿真模其巨大計算量，所以必須根據(jù)實際運(yùn)行工況對散熱器如圖 2.3 所示，具體原理上由于散熱器具有結(jié)構(gòu)對稱間的翅片作為建模對象；又由于沿?zé)崃黧w的流動方向取一個節(jié)距的翅片作為建模對象。另外為了減少進(jìn)出片模型的進(jìn)出口分別建立了一段延長區(qū)域，其長度分 倍。根據(jù)以上分析可以得到本文所建立的波紋翅片式型如圖 2.3 所示。

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本文編號：2802077