選型分析報告華冠.docx

1、.1 散熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點及性能2 計算公式及參數(shù)2.1 冷卻系統(tǒng)散走的熱量QwQwA ge Ne hn (kj / s)3600式中：A 傳給冷卻系統(tǒng)的熱量占燃料熱能的百分比（柴油機 A 0.18 0.25渦流機比直噴機高）（汽油機 A 0.23 0.30壓縮比高，往小?。ゞe 內(nèi)燃機燃料消耗率(kg / kw h)Ne 內(nèi)燃機功率 (kw)hn 燃料低熱值 (kj / kg )2.2 冷卻空氣需要量 VVQw(m 3 / s)tcp式中：t 空氣進入散熱器前與通過散熱器后的溫差，t 1030 空氣密度c p 空氣定壓比熱2.3 散熱器散熱面積a.散熱器正面積FRV2( m )式中：散熱器正前面

2、空氣流速， 8 15 m/ s載重車取 8 12 m/s ；礦車用8 m/s ；轎車取 12 m/sb. 散熱器散熱表面積FF QW (m2 ) Kr tWord 文檔資料.式中：t 平均冷卻液溫度與平均空氣溫度的差值Kr 傳熱系數(shù) 散熱面積儲備系數(shù)， 1.1 1.153 散熱系統(tǒng)方案在設(shè)計冷卻系統(tǒng)部件時，是以散入冷卻系統(tǒng)的熱量Qw（發(fā)動機冷卻水套散走的熱量）為原始數(shù)據(jù)。計算冷卻空氣量。以便設(shè)計或選用散熱器和風(fēng)扇。受許多復(fù)雜因素的影響很難精確計算，這時一般把內(nèi)燃機的最大功率( Nemax 工況 ) 作為冷卻系統(tǒng)的計算工況。3.1 內(nèi)燃機的最大功率Nemax 工況作為冷卻系統(tǒng)的計算工況3.1.1

3、 冷卻系統(tǒng)散走的熱量Qw ，受許多復(fù)雜因素的影響，很難精確計算，但Qw 可以用經(jīng)驗公式估算：Age Ne hn (kj/ )Qw3600s參數(shù)的確定：A 對于升發(fā)動機取 A ge 對于 升 發(fā)動機取 geNe 內(nèi)燃機功率為 kwhn 燃料低熱值取 hn 43000 kj / kg把以上數(shù)值代入公式A ge Ne hn48.9(kj/ )Qws36003.1.2 冷卻空氣需要量V冷卻空氣的需要量V一般根據(jù)散熱器散熱量確定，散熱器散熱量等于冷卻系統(tǒng)的散熱量。VQw(m3 / s)tcp參數(shù)的確定：t 對于 1.0 升 4G10 發(fā)動機取t 20 Word 文檔資料. 空氣密度取1.01 kg /

4、m3c p 空氣定壓比熱取 c p 1.047kj / kg 所以，VtQw2.313( m3 / s)cp3.1.3散熱器理論散熱面積a.散熱器理論正面積FR應(yīng)根據(jù)冷卻空氣量V 計算散熱器的正面積FRV(m2 ) 散熱器正前面空氣流速取 12m/ s所以，F(xiàn)RV0.19( m2 )b.散熱器理論散熱表面積FFQWKr t式中： Kr 為傳熱系數(shù)， 由散熱器的結(jié)構(gòu)及制造水平?jīng)Q定，取 Kr 0.16 kj / m2 s ，為散熱面積儲備系數(shù)， 1.1則QWFKr tttwta式中：t w 冷卻水平均溫度t a 冷卻空氣平均溫度tw1t w2t w2式中：t w1 進水溫度，tw1 95 100

5、取 t w198 Word 文檔資料.t w2 出水溫度，進出口溫差 6 12取 t w2 88 所以：tw1t w293 t w2t a1 t a 2t a2式中：t a1 冷卻空氣進氣溫度，一般取40 取 t a140 t a 2 冷卻空氣出氣溫度t a 2ta1t a式中：ta 冷卻空氣溫差，t a 10 30 取 ta 20 所以：t a 260t at a1ta 250 2tt wt a 43 F QW 7.82（m2） Kr t3.2 樣車散熱器散熱能力評估3.2.1 散熱器正迎風(fēng)面積芯子長： L=342 mm芯子高： H=371 mm芯子厚： T=18 mm則實際迎風(fēng)正面積FR

6、=H L=0.127 m23.2.1 散熱器散熱表面積A管片式散熱器芯子的尺寸：Word 文檔資料.芯子長： L=342 mm芯子高： H=371 mm芯子厚： T=16 mm散熱片厚： t1=0.2 mm水管厚：t2=2.5 mm水管寬：a=14.4 mm水管數(shù)：b=27樣車散熱器為管片式，通過實件測量，在30mm 的長度內(nèi)有31 塊散熱片。由此可近似計算：樣車散熱器擁有的散熱片N= （ H/30 ） 31=384 （近似值）每片散熱表面積Fa=2 （ t1T+ t1 L+ L T ） =11087.2 mm2總的散熱片的散熱表面積FA =N Fa=4.26m2每根水管的散熱表面積Fb=2

7、（ H a+ H t2+ t2 a） =12611.8 mm2總的水管的散熱表面積FB=b Fb=0.34m2總的散熱表面積F= F A + F B=4.6m2B管帶式芯子的芯距為 X ，散熱帶的帶距為 Y，芯料厚為 b ，芯厚為 h ，帶料厚為 c，帶的長度為 ld ，芯的長度為 lx ，帶厚為 Z， Md 為帶的數(shù)量， Mx 為芯的數(shù)量。X 0.006m ，Y 0.0026m ，b 0.0015m ，h 0.016m ，C0.00015m ，Ld 0.365m ，Z 0.016Lx0.365m ， Md 51， Mx 50所以：一個帶矩內(nèi)帶的展開長度為：ly 3.14 Y/2+ （ X-b

8、-Y/2 ） 2=0.010482 mWord 文檔資料.帶長 ld 含有的帶矩數(shù)為：ld/ Y=140一個帶的展開長度為：lz ly ld/ Y=1.47 m總的帶的散熱面積為：Fd 2 （ ly Z+ ly c+c Z） Md=2.42 m2總的芯的散熱面積為：Fx 2 （ lx b+lx h） Mx=0.64 m2散熱器散熱面積為：F Fd Fx=3.06 m23.3xxxxx 散熱器設(shè)計選型3.3.1 散熱器方案樣車采用的是管片式散熱器， 考慮到國內(nèi)散熱器的制造工藝水平， 鑒于現(xiàn)階段國內(nèi)散熱器廣泛采用管帶形式，因此 xxxxx 散熱器采用管帶式散熱器，單吸式風(fēng)扇。項目冷卻管截面冷卻管料

9、厚冷冷卻管數(shù)量（根）卻管橫截面積（cm 2）管液側(cè)散熱面積（m2）散熱帶尺寸（波高波距帶寬）散散熱帶密（ f/dm ）熱散熱帶數(shù)量（條）帶方案 -1方案 -2參考（威姿）16.171.5016.17 1.5016.17 1.800.280.280.2882737011.8810.5713.171.0170.9140.7876.4 2.1 177.34 2.1 177.34 2.5 17959580837471帶散熱面積（ m2）6.4046.4775.126芯子尺寸 （長寬厚）354 650 17354 650 17349.0 642.9 17芯芯子正面積（ m2）0.230.230.224子

10、總散熱面積（ m2）7.4327.3925.91293.3.2散熱器方案對比由上部分理論計算可得出需要的正迎風(fēng)面積Word 文檔資料.FRV0.19(m 2 )需要的總散熱表面積F QW 7.82（m2） Kr t項目方案 -1方案 -2參考（ xxxxx ）原 xxxxx（管片原 xxxxx （管理論計算式）帶式）值正迎風(fēng)面積（ m2）0.230.230.2240.1270.1270.19散熱表面積（ m2）7.4327.3925.9124.603.067.82散熱帶波高6.47.347.346（ mm ）芯子尺寸（ mm ）354 650 354 650 349.0 642.9371.0

11、342.0371.0 171717 16342.0 16由于散熱面積受許多復(fù)雜因素的影響， 牽涉到很多的參數(shù)值很難精確計算。 所以計算值僅做一個參考，不作為設(shè)計方案的依據(jù)。比較上表方案 -1、方案 -2 可以看出，二者芯子尺寸和總散熱面積近似，唯一的不同在于方案 -1 采用的散熱帶波高為 6.4mm ，方案 -2 采用的散熱帶波高為 7.34mm 。3.3.3xxxxx設(shè)計方案確定A散熱器芯子的確定xxxxx 車型實際散熱條件惡劣，散熱器前部正迎風(fēng)面積全部被空調(diào)冷凝器遮掩，通風(fēng)效果不好，進氣阻力大。所以需要設(shè)計水管間隙大的芯子，減小進風(fēng)阻力。相比兩種方案的尺寸，現(xiàn)決定采用方案-2 散熱帶波高為7.34mm的散熱帶。由于總布置尺寸限制，現(xiàn)選定芯子尺寸如下（長高寬，單位：mm ）： 354 650 17B散熱表面積的確定原 xxxxx 車采用的管片式散熱器，考慮到散熱方式不同，國外制造工藝水平較高，散熱器的傳熱系數(shù)值相對較大，所以其散熱表面積僅為2.60 m2 。考慮到國內(nèi)生產(chǎn)工藝水平，xxxxx 車型在設(shè)計散熱器的時候應(yīng)該相應(yīng)的增加散熱表面積。威姿為國內(nèi)成熟車型，在此列出其散熱器參數(shù)作為對比。威姿為1.3L 發(fā)動機，散熱表面積為 5.912 m2 。綜上所述，現(xiàn)擬定的