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  本文關鍵詞：工程車輛波紋翅片散熱器特性分析與應用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《吉林大學》 2012年

工程車輛波紋翅片散熱器特性分析與應用研究

徐振元  

【摘要】：隨著傳統(tǒng)能源的日趨緊張和車輛排放法規(guī)的日益嚴格，設計高效能、低能耗、體積小的散熱器逐漸成為了車輛節(jié)約能源和降低使用成本的重要途徑。本文以工程車輛常用的波紋翅片散熱器為研究對象，以CFD技術為研究方法，對波紋翅片的換熱性能和阻力性能、波紋翅片散熱器的性能預估、參數(shù)設計以及散熱器的應用等幾個方面進行了研究探討。 首先，本文利用FLUENT軟件對波紋翅片散熱器的翅片換熱性能和阻力性能進行了研究。將散熱器的波紋翅片簡化為翅片微流道單元，對微流道單元內部的溫度場和壓力場進行了分析，闡述了波紋翅片的強化換熱機理；同時，，對三角廓形、三角倒圓角廓形和正弦廓形等三種廓形波紋翅片的換熱性能和阻力性能進行了分析，并采用綜合評價因子JF和場協(xié)同角對三種波紋翅片的工作性能做了對比分析。得出結論：在2-16m/s的空氣速度范圍內，正弦廓形翅片的工作性能最好，三角廓形翅片的工作性能最差。 其次，結合正交試驗法和田口方法對翅片節(jié)距、翅片高度、翅片厚度、翅片齒形角、翅片波紋角和翅片長度等波紋翅片主要結構參數(shù)進行了分析，探討了各結構參數(shù)對翅片工作性能的敏感度。研究表明：翅片長度對翅片工作性能的敏感度最大，齒形角的敏感度最小，其他結構參數(shù)的敏感度從大到小依次是翅片波紋角、翅片節(jié)距、翅片高度和翅片厚度。 再次，以效能-單元法為理論基礎，建立了波紋翅片散熱器的性能預估數(shù)學模型，并建立了以散熱量和空氣側壓力損失為設計目標，多目標遺傳算法為求解方法的散熱器參數(shù)設計模型。以某型裝載機傳動油波紋翅片散熱器進行了模型的有效性驗證。結果表明，當換熱量近似不變的時候，散熱器空氣側壓力損失減少了12.77%；當散熱器空氣側壓力損失近似不變的時候，換熱量增加了7.53%。 最后，以某型裝載機動力艙為研究對象，以散熱器模型替代實體散熱器，對裝載機動力艙內的流場以及散熱器在動力艙內的換熱效果進行了分析，提出了基于改善動力艙進出口空氣流動阻力與優(yōu)化散熱器空氣側阻力的兩種改進方案，且改進效果明顯。 綜上所述，本文的相關研究內容對波紋翅片的設計有一定的參考價值，采用的研究方法對其他翅片研究也同樣適用。建立的波紋翅片散熱器性能預估數(shù)學模型和參數(shù)設計模型可以推廣到其他翅片類型的散熱器。本文提出的裝載機動力艙換熱特性的改進思路在車輛動力艙設計中可以用作參考，使設計階段就將動力艙整體換熱性能加以考慮。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：U464.138.2
【目錄】：

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本文編號：220218