◇ 好名声, 不胫而走     ◇      中山云梯车出租,    中山云梯车租赁,   中山云梯车出租公司      怎么分析发动机散热器空气侧强化传热??        1CFD计算模型,   随着发动机功率的不断提高对冷却系统的散热量要求也越来越高，目前，工程车辆上发动机冷却液散热器主要采用管带式结构，翅片采用换热效率较高的矩形波纹翅片。  由于只在等温面之间产生热量的传递，根据场协同原理，改变速度矢量与温度梯度的夹角（场协同角）对传热强度有重要的影响.    为了增强换热就要改变热源温度场与空气速度场的夹角，波纹翅片主要使空气在平行管壁方向协同角发生改变，而在垂直管壁方向作用甚微，因此为了强化波纹翅片的换热作用，根据场协同原理，为了减小管壁面边界层厚度和改变场协同角的大小，达到提高散热效率的目的，在翅片上打三角孔产生扰流翼，同时综合考虑到波纹翅片波浪结构的可靠性以及便于加工，最终选择三角形扰流翼结构。

     2网格划分及边界条件,    由于计算模型结构较复杂，因此对模型划分四面体非结构网格，并对翅片表面和隔板附近进行了网格加密处理，经过网格无关性检验后确定网格数量为585678个。边界条件设置:   其中恒温壁面温度为90℃，出口压力为标准大气压，空气入口温度为300K。

     3仿真结果分析:  1）模型的有效性,  为了验证仿真模型的有效性，将原结构（没有扰流翼）的仿真值与其试验值进行了对比，试验值和仿真值变化趋势一致，误差较小，因此仿真方法和仿真结果有效、可信，该计算模型可以用于下一步的研究。

       2）流场仿真结果,   无扰流翼结构和带扰流翼结构翅片的流场仿真结果对比，从对比结果可以看出，扰流翼不但能够沿流动方向对空气流动起到扰流的作用，而且能够对流体沿垂直流动方向具有很强的扰流作用，而且扰流翼的角度越大，扰流作用越强，靠近管壁的流动越剧烈，仿真结果表明扰流翼能够一定程度增加流体的扰流，增加了空气的湍流。当Re相同时，25°和50°倾角的扰流翼附近及管壁附近速度明显增大，而且扰流翼角度越大作用越明显。Re越大扰流翼尾部的速度越大，致使管壁表面的速度越大，此外，空气的流动速度越大，扰流片的扰流作用越强，对管壁表面边界层的影响越明显。

       3）温度场仿真结果,  为了更加详细的了解扰流翼的强化换热机理，对比分析了扰流翼对计算域温度场的影响。在相同的Re下，增加25°扰流翼后与原结构相比翅片表面空气的温度明显高于无扰流翼结构的，尤其是扰流翼和管壁之间的区域，而且，50°扰流翼结构的作用比25°扰流翼的作用更明显。从整体温度场也可以发现，扰流翼角度越大，流体域内部靠近中间的区域温度越高，表明换热能力增强，对比结果表明在空气入口速度和温度不变的条件下增加扰流翼能够一定程度提高冷、热流体间换热效率。为了分析相同小翼角度下，不同流动速度下的散热效果，对比分析了Re分别为2200和2800时的温度场仿真结果。在小翼倾斜角θ=50°时，空气的流动速度越大，翅片表面的空气温度越高，而且离管壁越近温度越高。同时，从流道内部的温度场也可以看出，Re=2800时远离翅片区域的空气温度比Re=2200时略高，仿真结果表明空气的流动速度越大，扰流翼对促进换热的作用越强。根据仿真结果得到了不同扰流翼角度下的矩形波纹翅片单元通道的换热特性Nu和阻力特性f曲线，三种扰流翼角度分别为15°，30°和45°。带三种不同角度小翼翅片的Nu随着Re的增大均逐渐升高，当θ=15°，Re=1200时，Nu的值为18，当Re增大到3200时，Nu的值增大到29，表明空气的流动速度越快，翅片表面对流换热能力越强，主要原因是Re越大，带扰流翼的波纹翅片的扰流作用越强，垂直于管壁方向的速度场和温度场的协同程度越好，对流传热越强。同时，扰流翼的角度越大，Nu越大，说明扰流翼的角度对传热的影响较大。从空气流道的阻力特性仿真结果可以看出，带三种不同角度扰流翼翅片的摩擦因子f随着Re的增加而减小，但是减小的速率逐渐变小，表明空气的流动速度越快，空气的湍流作用越强，流道的阻力越大。此外，相同雷诺数下，扰流翼角度越大，摩擦因子的值越大，表明空气流动所受到的阻力越大。

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           对于不同的雷诺数，综合性能评价因子的值随着角度θ的增大呈现先增大后减小的变化趋势，在其它参数不变的情况下，Re越大，JF因子的值越大，表明翅片的综合性能越好，当扰流翼的角度在50°—60°之间时综合性能最优，同时JF的值均大于1，表明添加扰流翼后的翅片综合性能均优于未附带扰流翼的翅片结构。

         为了能够更全面的了解三角形扰流翼不同结构参数下的性能，对扰流翼的三角形长度分别为4、6、8和10mm与高度分别为1、1.2、1.4和1.6mm对翅片综合性能的评价结果，仿真结果表明：相同的Re下扰流翼长度越长，其评价因子越高，表明换热性能越好；随着Re不断增大，评价因子呈现先升高后降低的变化趋势，主要原因是空气的流动速度较高时，扰流翼的阻力作用较大，尽管换热强度有所增加，但总体性能有所降低。相同的Re下扰流翼高度越高，其评价因子越高，表明换热性能越好，但是由于波纹翅片参数的限制，扰流翼的长度和高度也受到了一定的限制；随着Re不断增大，评价因子呈现先升高后平缓。最后需要注意的是，由于云梯车等工程车辆大多在风沙较多的环境下工作，会有大量的尘土被风扇吸入随空气一起经过翅片通道，所以，虽然翅片增加扰流翼后换热性能得到了强化，但是阻力也相应的增加，为了防止通道被堵塞或附着在翅片表面而影响换热效率，需要在机罩的空气入口处安装过滤网，用来过滤掉直径较大的沙尘颗粒及树叶等。

        主要对轮式云梯车散热器进行了研究，首先根据传热学和流体力学基本原理推导了板翅式散热器的换热机理，并且采用遗传算法对液冷型板翅式散热器进行了多目标优化，得到了多组最优解；其次，根据优化结果建立周期单元三维模型，采用CFD方法对液冷型油冷器和中冷器进行了仿真分析，得到了计算域内部的压力场和温度场分布情况。最后，采用CFD仿真方法分析了扰流翼对管带式发动机冷却液散热器的换热特性，对比分析了扰流翼的倾角、高度和长度对波纹翅片通道阻力特性和换热特性的影响，得到了变化规律，通过仿真结果对比评价因子的变化发现当扰流翼的角度在50°～60°之间时综合性能最优。

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