工程車輛散熱器散熱機理及選型方法研究.pdf

1、散熱器性能不足的問題一直困擾著國內工程車輛制造商，徐工集團作為國內最大的工程機械生產企業(yè)之一，目前研究重點集中在散熱器性能優(yōu)化和選型方法。由于散熱器工程計算中需要確定的微觀參數無法通過工程計算得到，其計算結果精度無法滿足工程要求。本論文依托徐工XGSX04-58散熱器選型項目，利用Fluent數值分析結合工程計算分析了平直板翅和錯齒板翅的散熱機理并提出了散熱器選型的可行方法。在項目的研發(fā)中，有效改善了XGSX04-58散熱器的散熱效率。

2、論文的主要工作內容有:
　　(1)根據Fluent要求，計算流體力學和數值傳熱學相關知識，針對項目研究對象XGSX04-58散熱器建立數學模型，選擇離散格式和離散方程解法。對散熱器性能微觀評價標準:傳熱因子、摩擦因子的意義和計算方法進行介紹，根據數值仿真環(huán)境和結果簡化工程計算方法，并將計算得到的散熱器散熱量及風壓損失作為散熱器性能的宏觀評價標準，為散熱器選型提供依據。
　　(2)根據項目實際調研情況，簡要介紹了板翅散熱器生產

3、過程，定性分析了平直翅片板翅散熱器和錯齒翅片板翅散熱器的性能優(yōu)劣。針對項目提供四組散熱器的結構單元建立物理模型和計算域，劃分網格，并加密關鍵部位網格，進行網格無關性驗證。最終確定了網格尺寸及數量。
　　(3)本文利用Fluent對四組散熱器空氣側結構單元進行數值仿真，分別對平直翅片和錯齒翅片在不同進風風速下的傳熱及空氣流動情況進行分析。結合場協同理論，對相同進風風速下平直翅片和錯齒翅片內部傳熱及空氣流動情況進行了對比。分別擬合得到

4、傳熱因子、摩擦因子與雷諾數的關聯式，關聯式在雷諾數為3000到6000之間適用。計算并擬合得到散熱量、風壓損失與進風風速的關聯式，根據仿真和計算結果從四組翅片結構中選出綜合性能最佳的散熱器結構。
　　(4)在徐工研究院完成了風洞實驗，并將實驗結果與數值仿真結果進行了對比分析。從比較結果可以看出:數值仿真得到的傳熱因子和摩擦因子與實驗值誤差分別約為14％和13％，散熱量及風壓損失的誤差分別約為6％和7％，滿足設計技術要求，說明仿真及