车用散热器散热面积的计算

车用散热器散热面积的计算

一、散热量的确定

1．用户已给散热量的按已给散热量计算.

2．对车用柴油机可按下式进行估算：Q=（348.9-697.8）P s式中P s表示发动机功率.

燃烧室为预燃室和涡流室的发动机取较大值697.8 P s

直接喷射式的发动机取较小值348.9 P s

增压的直喷柴油机可取(348.9-465.2) P s

二、计算平均温度差Δt m

1.散热器的进水温度t s1

闭式冷却系可取t s1=95-100℃(节温器全开温度)

2.散热器出水温度t s2

t s2= t s1-Δt sΔt s是冷却水在散热器中的最大温降,对强制冷却系

可取Δt s=6-12℃

3.进入散热器的空气温度t k1一般取t k1=40-45℃

4.流出散热器的空气温度t k2

t k2= t k1+Δt kΔt k是空气流过散热器时的温升,可按下式计算:

Δt k=Q/(3600×A Z×C P×V K×ρk)

式中 A Z表示散热器芯部的正迎风面积; C P表示空气的定压比热容C P=0.24kcal/kgf℃ V K表示散热器前的空气流速,车用发动机可取V K=12-15m/s ρk表示空气密度,设定在一个大气压气温50℃下查表得ρk=1.09kg/m3

5.平均温差修正系数φ

汽车发动机的冷却形式,属于两种流体互不混合的交叉流式换热形式.与热力学的简单顺流与逆流的换热形式不同,所以要以修正系数φ对平均温度差结果进行计算修正.而φ值的大小取决于两个无量纲的参数P及R.

P=(出气温度-进气温度)/(进水温度-进气温度)

R=(进水温度-出水温度)/( 出气温度-进气温度)

查上表可得φ值

6.平均温差Δt m

根据传热学原理,平均温差Δt m可按下式计算:

Δt m=φ{(Δt max-Δt min)/㏑(Δt max/Δt min)}

Δt max= t s1- t k1Δt min= t s2- t k2

三、确定传热系数K值

传热系数K是评价散热器换热效能的重要参数,其主要受散热器芯部结构,水管中冷却水的流速,通过散热器的空气流速,管片材料以及制造质量等诸多固素的影响,因此需根据实验数据来确定,一搬铜制管带式散热器可取K=93-116W/(m2K).

四、计算散热面积A

散热器的散热面积,即为散热器芯与空气接触的总表面积.按下式进行计算A=Q/(K×Δt m)

实际设计可留10%的余度取A×110%

林州市宏昌水箱厂

技术部

2014．09．18