管带式散热器计算

散热器散热量计算散热量是散热器的一项重要技术参数，每一种散热器出厂时都标有标准散热量（即△T=64.5℃时的散热量）。

但是工程所提供的热媒条件不同，因此我们必须根据工程所提供的热媒条件，如进水温度、出水温度和室内温度，计算出温差△T，然后根据各种不同的温差来计算散热量，△T的计算公式：△T＝（进水温度+出水温度）／2-室内温度。

现介绍几种简单的计算方法：（一）根据散热器热工检验报告中，散热量与计算温差的关系式来计算。

在热工检验报告中给出一个计算公式Q=m×△Tn,m和n在检验报告中已定，△T可根据工程给的技术参数来计算，例：铜铝复合74×60的热工计算公式（十柱）是：Q=5.8259×△T（十柱）1.标准散热热量：当进水温度95℃,出水温度70℃,室内温度18℃时：△T =（95℃+70℃）/2-18℃=64.5℃十柱散热量:Q=5.8259×64.5=1221.4W每柱散热量1224.4 W÷10柱＝122 W／柱2.当进水温度80℃,出水温度60℃,室内温度18℃时：△T =（80℃+60℃）/2-18℃=52℃十柱散热量:Q=5.8259×52=926W每柱散热量926 W÷10柱＝92.6W／柱3.当进水温度70℃,出水温度50℃,室内温度18℃时：△T =（70℃+50℃）/2-18℃=42℃十柱散热量:Q=5.8259×42=704.4W每柱散热量704.4W ÷10柱＝70.4W／柱（二）从检验报告中的散热量与计算温差的关系曲线图像中找出散热量：我们先在横坐标上找出温差，例如64.5℃，然后从这一点垂直向上与曲线相交M 点，从M点向左水平延伸与竖坐标相交的那一点，就是它的散热量（W）。

（三）利用传热系数Q=K·F·△T一般来说△T已经计算出来，F是散热面积，传热系数K，可通过类似散热器中计算出来或者从经验得到的，这种计算方法一般用在还没有经过热工检验，正在试制的散热器中。

铝管带式汽车散热器制作原理说明铝管带式汽车散热器钎焊原理:在铝元素中加入一定量的硅元素后形成的硅铝合金会随着硅元素含量的不同发生熔点变化，与其他的铝合金就会有熔点差。

铝硬钎焊就是利用这一熔点差来使其焊合在一块的方法。

下图所示为Al-Si合金状态图。

例如:纯铝的熔点是660?，加入7%的硅后，铝合金(4343)的熔点降为600?左右。

Al-Si合金图1 Al-Si合金状态图含硅量11.7%时形成硅铝共晶合金，此时的熔点最低，为577?。

如图2所示，在母材A和B之间置入硅铝合金焊料C，当母材和焊料被同时加热至620?时，焊料熔化，在焊剂的作用下，铝表面的氧化膜被去除。

熔化的焊料借助焊剂产生毛细管作用并流动，进入到两种母材的间隙处，其中的一部分硅扩散到母材中。

降至常温后固化，形成牢固的焊脚。

组装?涂焊剂?钎焊?冷却、固化图2 钎焊原理图2焊后的连接强度可达到11.7kg/mm。

钎焊工艺:铝钎焊的方法及工艺见表1。

焊剂作为破坏、去除铝表面氧化层的活性剂，配制有多种方法，其中方法I~IV 以氯化物(NaCl、KCl、LiCl等)为主要成分，再添加少量的氟化物。

由于钎焊后残留的含氯化物焊剂具有腐蚀作用，必须进行后处理予以彻底去除。

第V种NOCOLOK法使用了非腐蚀性焊剂(KAlF-KAlF)，钎焊364后不必清洗。

在这里，NOCOLOK是焊剂的商品名。

第VI种真空钎焊法不使用焊剂，靠焊料中镁元素的蒸发破坏氧化膜来进行焊接。

第VII种是在非活性气体氛围中进行焊接的VAW法，带焊料的零部件需在氨溶液中做前处理，氧化膜必须完全处理掉。

还有，氮气的纯度必须严格管理。

由于第V种NOCOLOK法过程易于控制，便于工业化大批量生产，焊后工件不须清洗处理，目前，大部分的制造商都选择了这种方法生产铝管带式散热器。

国内引进的生产线也以NOCOLOK法为主。

生产工艺: NOCOLOK法典型的铝管带式散热器生产工艺如下:高频焊管、滚带、主片和护板冲压、真空清洗零件、芯子组装、芯子钎焊、安装水室(敛缝)、安装附件和侧板、密封性检验、水箱盖安装、标签粘贴、包装。

壁挂散热器价格简化设计计算方法一. 金旗舰散热量Q的计算1.基本计算公式：Q=S×W×K×4.1868÷3600 （Kw）式中：①.Q —散热器散热量（KW）=发动机水套发热量×（1.1～1.3）②.S —散热器散热面积（㎡）=散热器冷却管的表面积+2×散热带的表面积。

③.W —散热器进出水、进出风的算术或对数平均液气温差（℃），设计标准工况分为：60℃、55℃、45℃、35℃、25℃。

它们分别对应散热器允许适用的不同环境大气压和自然温度工况条件。

④.K —散热系数（Kcal/m.h.℃）。

它对应关联为：散热器冷却管、散热带、钎焊材料选用的热传导性能质量的优劣；冷却管与散热带钎焊接合率的质量水平的优劣；产品内外表面焊接氧化质量水平的优劣；冷却管内水阻值（通水断面积与水流量的对应关联—水与金属的摩擦流体力学），散热带风阻值（散热带波数、波距、百叶窗开窗的翼宽、角度的对应关联—空气与金属的摩擦流体阻力学）质量水平的优劣。

总体讲：K值是代表散热器综合质量水平的关键参数，它包容了散热器从经营管理理念、设计、工装设备、物料的选用、采购供应、制造管理控制全过程的综合质量水平。

根据多年的经验以及数据收集，铜软钎焊散热器的K值为：65～95 Kcal/m2.h.℃；改良的簿型双波浪带铜软钎焊散热器的K值为：85～105 Kcal/m2.h.℃；铝硬钎焊带电子风扇系统的散热器的K值为：120～150 Kcal/m2.h.℃。

充分认识了解掌握利用K值的内涵，可科学合理的控制降低散热器的设计和制造成本。

准确的K值需作散热器风洞试验来获取。

⑤.4.1868和3600 —均为热能系数单位与热功率单位系数换算值⑥.发动机水套散热量=发动机台架性能检测获取或根据发动机升功率、气门结构×经验单位系数值来获取。

二、计算程序及方法1. 散热面积S（㎡）S=冷却管表面积F1+2×散热带表面积F2F1={ [2×(冷却管宽－冷却管两端园孤半径)]+2π冷却管两端园孤半径}×冷却管有效长度×冷却管根数×10F2=散热带一个波峰的展开长度×一根散热带的波峰数×散热带的宽度×散热带的根数×2×102. 算术平均液气温差W（℃）W=[(进水温度+出水温度)÷2]-[(进风温度+出风温度)÷2]常用标准工况散热器W值取60℃，55℃，增强型取45℃，35℃。

发动机管带式和管片式散热器芯部结构发动机散热器是发动机冷却系统中非常重要的一个组成部分，其主要功能是将发动机产生的热量散发出去，保持发动机的正常运行温度。

发动机散热器芯部结构又可分为发动机管带式和管片式两种。

我们来介绍一下发动机管带式散热器芯部结构。

管带式散热器芯由许多平行的细长管带组成，管带之间通过一些连接件连接在一起，形成一个整体。

这些管带通常由铝或铜制成，具有良好的导热性能。

管带式散热器芯的优点是结构简单，制造成本较低，散热效果较好。

它能够通过管带与周围空气的接触，将发动机产生的热量传导到管带上，并且通过空气对管带的吹拂，将热量带走，从而达到散热的目的。

而管片式散热器芯的结构则略有不同。

管片式散热器芯由一些平行的管片组成，管片之间通过一些连接件连接在一起，形成一个整体。

与管带式散热器芯相比，管片式散热器芯的管片更加宽而短，通常由铝制成。

管片式散热器芯的优点是散热效果更好，因为管片的宽度更大，能够更好地与周围空气接触，提高热量的传导和散发效率。

此外，管片式散热器芯还具有结构紧凑、重量轻、坚固耐用等优点。

无论是管带式散热器芯还是管片式散热器芯，它们都是通过冷却液的循环来实现散热的。

冷却液从发动机进入散热器芯，通过管带或管片的表面，与周围空气进行热交换，将热量带走。

然后，冷却液再返回发动机，继续循环。

通过这种方式，发动机的温度能够得到有效地控制，保证发动机的正常工作。

在实际应用中，根据发动机的功率和工作条件的不同，可以选择使用不同类型的散热器芯。

一般来说，对于功率较小的发动机，可以选择使用管带式散热器芯，因为其结构简单、制造成本低。

而对于功率较大的发动机，由于其产热量较大，散热要求更高，因此通常会选择使用管片式散热器芯，以提高散热效果。

发动机散热器芯部结构是发动机冷却系统中非常重要的一个组成部分。

管带式散热器芯和管片式散热器芯是两种常见的散热器芯结构。

它们通过冷却液的循环，将发动机产生的热量散发出去，保持发动机的正常运行温度。

传热系数计算散热器是一种热交换器，其热工计算的基本公式为传热方程式，其表达式为：Ф=KAΔt m（6－1）Ф为传热量单位：WK为传热系数单位：W/(m2·℃)A 为传热面积单位：㎡Δt m为冷热流体间的对数平均温差单位：℃从《车辆冷却传热》［４］上可知，以散热器空气侧表面为计算基础，散热器传热系数计算公式为：K=(β/h1+(β×λ管) +(1/η0×h2)+ R f)-1（6－2）式中：β为肋化系数，其等于空气侧所有表面积之和/水侧换热面积h1为水侧表面传热系数单位：W/(m2·℃)h2为空气侧表面传热系数单位：W/(m2·℃)λ管为散热管材料导热系数单位：W/(m2·℃)R f为散热器水侧和空气侧的总热阻单位:（m2·℃)／Wη0为肋壁总效率，其表达式为：η0=1－(×（1－ηf）)／A2（6－3）A22为空气侧二次换热面积，单位：㎡A2 为空气侧所有表面积之和，单位：㎡ηf为肋片效率ηf＝th(m×h f)/ (m×h f)（6－4）th为双曲线函数h f为散热带的特性尺寸，即散热管一侧的肋片高度m为散热带参数，表达式为：m=((2×h2)/(δ2×λ2))0.5 （6－5）h2为空气侧传热系数单位：W/(m2·℃)δ2为散热带壁厚单位：mλ2为散热带材料导热系数单位：W/(m2·℃)从《传热学》上可知，表面传热系数h的公式为：h= Nu×/de 单位：W/(m2·℃) （6－6）λ为流体的热导率，对散热器，即为空气热导率de为换热面的特性尺度，对散热器，求气侧换热系数时，因空气外掠散热管，故特性尺度为散热管外壁的当量直径, 单位m由《传热学》[2]中外掠管束换热实验知,流体横掠管束时，对其第一排管子来说，换热情况与横掠但管相仿。

Nu m=C×Re (6－7) 式中C、为常数，数值见《传热学》[3]表5.2Re=Va×de/νa （6－8）Va 为空气流速单位m/sνa为空气运动粘度单位m2/s。

第32卷第2期2011年4月内 燃 机 工 程Chinese Internal Combustion Eng ine Eng ineeringVo l.32No.2Apr il.2011收稿日期:2009-08-24基金项目:国家 八六三 高技术研究发展计划现代交通技术领域 汽车开发先进技术 重点项目(2006AA110104)作者简介:袁兆成(1954-),男,教授,博士,主要研究方向为内燃机现代设计理论与方法,E -mail:yuanzc@ 。

文章编号:1000-0925(2011)02-0085-04320034汽车管带式散热器仿真设计方法的研究袁兆成1,朱 晴1,王 吉2,王宏志2,常 贺3(1.吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室,长春130000;2.一汽集团技术中心,长春130000;3.一汽轿车股份有限公司,长春130000)S tudy on Simulation Design Method of Corrugated Tube Radiator for AutomobileYUAN Zhao -cheng 1,ZHU Qing 1,WANG Ji 2,WANG Hong -zhi 2,CHANG He3(1.State Key Laboratory of Automo bile Dynam ic Simulatio n,Jilin U niversity,Changchun 130000,China;2.FAW T echno logy Center,Changchun 130000,China;3.FAW CAR Co.,Ltd.,Chang chun 130000,China)Abstract:Using CFD technique,the simulation design method of autom otive radiator with complexstructure w as studied.T he radiator w as partially simulated to calculate the heat ex change coefficient betw een cor rug ated band and cooling air,and the effects of the radiator louver opening angle on r adiator heat ex change perform ance w er e analy zed from three aspects of tem perature,pressure and flow v elo city.It is con -cluded that the best effect is achieved at 23 o pening ang le.T he heat transfer perform ance of w ho le radiator w as calculated by using po rous medium to imitate the heat transfer coefficient and flow resistance of the fin -louver heat dissipation band.T he calculated results coincide w ith the m easured data.T his sim ulation desig n method prov ides the possibility for radiator optimization design.摘要:利用CFD 手段对结构复杂的管带式散热器仿真设计方法进行了研究,采用散热器局部完全仿真计算分析得到管带与空气的热交换系数,并从温度、压力和速度三方面分析了散热片开窗角度对其换热性能的影响,得出开窗23 时换热效果最好,又利用多孔介质模拟开窗散热带,进行整体散热器的传热性能仿真模拟计算。