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微型汽车散热器百叶窗翅片性能研究与优化设计
| 论文题名： | 微型汽车散热器百叶窗翅片性能研究与优化设计 |
| 关键词： | 汽车散热器;百叶窗;翅片间距;性能研究;关系式;阻力性能;散热性能;摩擦因子;试验工况;散热器翅片;数值分析;使用工况;空气流速;因子分;无量纲化处理;雷诺数;传热;综合性能;综合评价;预测 |
| 摘要： | 翅片是散热器的重要组成部分，它构成了散热器的二次传热，翅片性能的好坏直接关系到散热器的散热性能和阻力性能。百叶窗翅片因其高效的传热表面而被广泛的应用于微型汽车行业的散热器之中。国外对百叶窗翅片性能的研究起步较早，早期主要是流动机理研究，后来发展到性能研究。国内对这方面的研究不多，对微型汽车散热器翅片的研究则更少，导致微型汽车散热器的选型缺乏足够的数据支持，因此针对某款微型汽车散热器的百叶窗翅片，本文采用试验与仿真相结合的方法，分别研究其阻力性能、散热性能与使用工况的关系，两种性能分别与翅片关键尺寸的关系，以期进行性能与结构优化。研究的内容与结果对该款汽车的百叶窗设计具有实用价值，并对微型汽车散热器性能的提高具有一定的理论意义。 本文的工作主要包括以下几点： (1)对某款微型汽车散热器进行风筒试验，获得散热器风侧性能与使用工况的关系，具体包括压力差与空气流速的关系式，散热量与空气流速的关系式。将它们转换成翅片的性能，并进行无量纲化处理，得到翅片摩擦因子与雷诺数的关系式，传热因子与雷诺数的关系式。 (2)运用流体分析软件Fluent对翅片进行数值分析，模拟风筒试验中翅片的工作状态。得到各试验工况下，翅片处空气的压力场、速度场和温度场的分布。与试验结果对比得出：模型对阻力性能的预测，误差在13％以内；对散热性能的预测，误差在17％以内。 (3)对该系列微型汽车散热器翅片的翅片高度和翅片间距分别进行尺寸优化。在使用范围内，对翅片高度和翅片间距各取5个尺寸参数，分别进行建模和数值分析。获得摩擦因子分别与翅片间距和翅片高度的关系式，散热因子分别与翅片间距和翅片高度的关系式。采用无量纲因子j/fl/3对翅片的性能进行综合评价，并对其进行优化。优化结果表明，当翅片问距为2.52mm、翅片高度为8.5mm时翅片的综合性能最好。 |
| 作者： | 李明 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 刘传波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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