abstract
Lub hom phiaj ntawm cov kev xav tau ntawm cov cua kub dissipation ntawm cov khoom siv hluav taws xob hluav taws xob hluav taws xob, cov cuab yeej siv hluav taws xob hloov hluav taws xob ntawm cov cua txias radiators kom txias rau lawv tau kawm hauv qhov tob.Raws li cov yam ntxwv ntawm cov qauv thiab cov kev xav tau ntawm cov cua txias radiator rau lub tshuab hluav taws xob cua txias, cov kev ntsuas thermal ua haujlwm ntawm cov cua txias radiator nrog cov qauv sib txawv tau ua tiav, thiab simulation suav software yog siv rau kev kuaj xyuas.Thaum kawg, nyob rau hauv tib qhov ntsuas kub nce siab, cov yam ntxwv ntawm cov cua txias radiators nrog cov qauv sib txawv hauv cov ntsiab lus ntawm kev poob siab, cua sov dissipation ntawm ib chav tsev ntim, thiab qhov kub thiab txias uniformity ntawm lub hwj chim mounting nto tau muab piv.Cov txiaj ntsig kev tshawb fawb muab cov ntaub ntawv siv rau kev tsim cov qauv zoo sib xws ntawm cov cua txias cua txias.
Ntsiab lus:radiator;cua txias;thermal kev ua haujlwm;kub flux ceev
0 Cov lus qhia
Nrog rau kev tsim kho ntawm lub zog hluav taws xob hluav taws xob science thiab thev naus laus zis, kev siv hluav taws xob hluav taws xob hluav taws xob siv hluav taws xob ntau dua.Dab tsi txiav txim siab txog kev pabcuam lub neej thiab kev ua haujlwm ntawm cov khoom siv hluav taws xob yog kev ua haujlwm ntawm lub cuab yeej nws tus kheej, thiab kev ua haujlwm kub ntawm cov khoom siv hluav taws xob, uas yog, lub peev xwm hloov hluav taws xob ntawm lub tshuab hluav taws xob siv los ua kom cov cua sov los ntawm cov khoom siv hluav taws xob.Tam sim no, nyob rau hauv cov khoom siv hluav taws xob hluav taws xob uas muaj cov cua kub ceev tsawg dua 4 W / cm2, feem ntau ntawm cov tshuab cua txias yog siv.lub dab dej kub.
Zhang Liangjuan et al.siv FloTHERM los ua cov thermal simulation ntawm huab cua-txias modules, thiab tshawb xyuas qhov kev ntseeg siab ntawm cov simulation cov txiaj ntsig nrog cov txiaj ntsig kev sim, thiab sim ntsuas qhov ua tau zoo ntawm cov cua sov ntawm ntau lub phaj txias tib lub sijhawm.
Yang Jingshan tau xaiv peb lub tshuab cua txias cua txias (uas yog, ncaj fin radiators, lub voj voos channel radiators uas muaj hlau ua npuas ncauj, thiab radial fin radiators) ua cov khoom tshawb fawb, thiab siv CFD software los txhim kho lub peev xwm hloov hluav taws xob ntawm cov radiators.Thiab optimize qhov kev ua tau zoo ntawm kev khiav thiab kev hloov hluav taws xob.
Wang Changchang thiab lwm tus siv cov khoom siv hluav taws xob hluav taws xob simulation FLoTHERM los simulate thiab xam cov cua sov dissipation kev ua tau zoo ntawm cov cua txias radiator, ua ke nrog cov ntaub ntawv sim rau kev sib piv, thiab kawm txog cov yam ntxwv xws li cua txias ceev, cov hniav ceev thiab qhov siab ntawm cov cua kub dissipation kev ua tau zoo ntawm cov cua txias radiator.
Shao Qiang et al.luv luv txheeb xyuas cov ntaub ntawv siv cua ntim uas yuav tsum tau ua rau kev quab yuam cua txias los ntawm kev siv lub voj voos finned radiator ua piv txwv;Raws li cov qauv qauv ntawm lub tshuab hluav taws xob thiab cov hauv paus ntsiab lus ntawm cov tshuab ua kua, qhov ntsuas cua tiv thaiv cov qauv ntawm cov cua txias tau muab los ntawm cov kav dej;ua ke nrog kev txheeb xyuas luv luv ntawm PQ tus yam ntxwv nkhaus ntawm tus kiv cua, qhov tseeb ua haujlwm taw tes thiab qhov cua ntim ntawm lub kiv cua tuaj yeem tau txais sai.
Pan Shujie tau xaiv lub tshuab cua txias rau kev tshawb fawb, thiab piav qhia luv luv txog cov kauj ruam ntawm kev ntsuas cua sov dissipation, xaiv lub tshuab hluav taws xob, kev ntsuas cua txias cua sov thiab kev xaiv kiv cua hauv kev tsim hluav taws xob cua sov, thiab ua tiav qhov yooj yim cua txias radiator tsim.Siv ICEPAK thermal simulation software, Liu Wei li al.tau ua ib qho kev sib piv ntawm ob qhov hnyav txo qhov tsim qauv rau cov radiators (nce fin spacing thiab txo qhov siab fin).Daim ntawv no qhia txog cov qauv thiab kev ua kom sov dissipation ntawm profile, spade hniav thiab phaj-fin cua txias radiators feem.
1 Air-cooled radiator qauv
1.1 Feem ntau siv cua txias radiators
Cov cua txias cua txias yog tsim los ntawm kev ua hlau, thiab cov cua txias ntws los ntawm lub tshuab hluav taws xob kom dissipate cua sov ntawm cov cuab yeej hluav taws xob mus rau qhov chaw huab cua.Ntawm cov khoom siv hlau, cov nyiaj muaj qhov siab tshaj plaws thermal conductivity ntawm 420 W / m * K, tab sis nws kim heev;
Lub thermal conductivity ntawm tooj liab yog 383 W / m· K, uas yog ze rau qib ntawm cov nyiaj, tab sis cov txheej txheem ua haujlwm nyuaj, tus nqi siab thiab qhov hnyav kuj hnyav;
Lub thermal conductivity ntawm 6063 aluminium alloy yog 201 W / m · K. Nws yog pheej yig, muaj cov yam ntxwv ua haujlwm zoo, kho tau yooj yim, thiab kev ua haujlwm siab.
Yog li ntawd, cov khoom siv ntawm cov tshuab cua txias tam sim no feem ntau siv cov txhuas alloy no.Daim duab 1 qhia ob hom cua txias cua sov dab dej.Feem ntau siv cov cua txias radiator ua cov txheej txheem feem ntau suav nrog cov hauv qab no:
(1) Aluminium alloy kos duab thiab tsim, qhov chaw hloov chaw kub ntawm ib chav tsev ntim tuaj yeem ncav cuag li 300 m2/m3, thiab cov txheej txheem cua txias yog ntuj cua txias thiab yuam cua cua txias;
(2) Lub dab dej kub thiab cov substrate yog inlaid ua ke, thiab lub dab dej kub thiab cov substrate tuaj yeem txuas nrog riveting, epoxy resin bonding, brazing vuam, soldering thiab lwm yam txheej txheem.Tsis tas li ntawd, cov khoom ntawm lub substrate tuaj yeem yog tooj liab alloy.Lub tshav kub hloov mus rau ib chav tsev ntim tuaj yeem ncav cuag li 500 m2 / m3, thiab cov txheej txheem cua txias yog ntuj txias thiab yuam cua txias;
(3) Cov hniav sib sau ua ke, hom hluav taws xob no tuaj yeem tshem tawm cov thermal tsis kam ntawm lub dab dej kub thiab cov substrate, qhov kev ncua deb ntawm lub dab dej kub tuaj yeem tsawg dua 1.0 hli, thiab qhov kub hloov mus rau ib chav tsev ntim tuaj yeem ncav cuag li 2 500. m2/m3.Cov txheej txheem ua tau pom hauv daim duab 2, thiab txoj kev ua kom txias yog yuam cua txias.
Fig. 1. Feem ntau siv cua txias cua sov dab dej
Fig. 2. Kev ua txheej txheem ntawm shovel hniav cua txias radiator
1.2 Phaj-fin cua txias radiator
Lub phaj-fin cua txias radiator yog ib hom cua txias radiator ua tiav los ntawm brazing ntawm ntau qhov chaw.Nws yog tsim los ntawm peb qhov chaw xws li lub dab dej kub, rib phaj thiab puag phaj.Nws cov qauv yog qhia hauv daim duab 3. Cov fins cua txias tuaj yeem txais cov fins tiaj tus, corrugated fins, staggered fins thiab lwm yam qauv.Xav txog cov txheej txheem vuam ntawm cov tav, 3 series txhuas cov ntaub ntawv raug xaiv rau cov tav, cov dab dej kub thiab cov hauv paus los xyuas kom meej lub weldability ntawm phaj-fin cua txias radiator.Lub tshav kub hloov mus rau ib chav tsev ntim ntawm lub phaj-fin cua txias radiator tuaj yeem ncav cuag li 650 m2 / m3, thiab cov txheej txheem cua txias yog cua txias thiab yuam cua txias.
Daim duab 3. Plate-fin air-cooled radiator
2 Thermal kev ua tau zoo ntawm ntau yam cua txias radiatorsv
2.1Feem ntau siv profile cua txias radiators
2.1.1 Natural heat dissipation
Feem ntau siv cov cua txias radiators feem ntau txias cov khoom siv hluav taws xob los ntawm cov cua txias, thiab lawv cov cua sov dissipation kev ua haujlwm feem ntau yog nyob ntawm qhov tuab ntawm cov cua sov dissipation fins, lub suab ntawm cov fins, qhov siab ntawm cov fins, thiab qhov ntev ntawm cov cua sov dissipation fins. raws cov kev taw qhia ntawm cov cua txias.Rau tej yam ntuj tso cua sov dissipation, qhov loj dua qhov zoo tshav kub dissipation cheeb tsam, qhov zoo dua.Txoj kev ncaj tshaj plaws yog kom txo tau qhov sib nrug ntawm cov fins thiab nce cov fins, tab sis qhov sib txawv ntawm cov fins yog me me txaus los cuam tshuam cov ciam teb txheej ntawm ntuj convection.Thaum cov txheej txheem ciam teb ntawm cov phab ntsa fin uas nyob ib sab converge, cov huab cua tshaj tawm ntawm cov fins yuav poob qis, thiab cov nyhuv tshav kub yuav poob qis heev.Los ntawm kev simulation xam thiab kuaj xyuas cov thermal kev ua tau zoo ntawm cov cua txias radiator, thaum tshav kub dissipation fin ntev yog 100 hli thiab kub flux ceev yog 0.1 W / cm.2, qhov kub dissipation nyhuv ntawm qhov sib txawv fin spacing yog qhia nyob rau hauv daim duab 4. Qhov zoo tshaj plaws zaj duab xis nyob deb li ntawm 8.0 hli.Yog hais tias qhov ntev ntawm qhov txias fins nce, qhov pom qhov sib nrug ntawm qhov sib txawv yuav loj dua.
Fig.4.Kev sib raug zoo ntawm substrate kub thiab fin spacing
2.1.2 Forced convection txias
Cov yam ntxwv ntawm cov corrugated cua txias radiator yog fin qhov siab 98 mm, fin ntev 400 mm, fin thickness 4 mm, fin spacing 4 mm, thiab cua txias taub hau-on tshaj tawm 8 m / s.Lub corrugated cua txias radiator nrog lub tshav kub flux ceev ntawm 2.38 W / cm2tau raug kuaj ntsuas kub.Cov txiaj ntsig kev ntsuam xyuas pom tau tias qhov kub nce ntawm lub tshuab hluav taws xob yog 45 K, lub siab poob ntawm cov cua txias yog 110 Pa, thiab cov cua kub dissipation ntawm ib chav tsev ntim yog 245 kW / m.3.Tsis tas li ntawd, lub uniformity ntawm lub hwj chim tivthaiv mounting nto yog tsis zoo, thiab nws kub sib txawv mus txog 10 ° C.Tam sim no, txhawm rau daws qhov teeb meem no, cov kav dej kub tooj liab feem ntau yog faus rau ntawm qhov chaw teeb tsa ntawm lub tshuab cua txias cua txias, kom qhov kub thiab txias tsis sib xws ntawm lub zog tiv thaiv kev teeb tsa saum npoo tuaj yeem txhim kho tau zoo nyob rau hauv cov kev taw qhia ntawm cov yeeb nkab cua sov tso, thiab cov nyhuv tsis pom tseeb nyob rau hauv txoj kev ntsug.Yog tias lub tshuab nqus tsev vapor chamber siv nyob rau hauv lub substrate, tag nrho qhov kub thiab txias uniformity ntawm lub hwj chim tivthaiv mounting nto tuaj yeem tswj tau li ntawm 3 ° C, thiab qhov kub ntawm lub dab dej kub tuaj yeem txo qis rau qee yam.Qhov ntsuas no tuaj yeem txo qis li 3 ° C.
Siv cov thermal simulation xam software, nyob rau hauv tib yam kev mob sab nraud, simulation xam ntawm cov hniav ncaj thiab corrugated txias fins yog nqa tawm, thiab cov txiaj ntsig tau pom nyob rau hauv daim duab 5. Qhov kub ntawm lub mounting nto ntawm lub hwj chim ntaus ntawv nrog ncaj-tus hniav txias. fins yog 153.5 ° C, thiab cov corrugated txias fins yog 133.5 ° C.Yog li ntawd, lub peev xwm txias ntawm lub corrugated cua txias radiator yog zoo dua li ntawm ncaj-toothed cua txias radiator, tab sis qhov kub thiab txias uniformity ntawm lub fin lub cev ntawm ob yog tsis zoo, uas muaj feem xyuam rau cov kev ua tau zoo cua txias. ntawm lub radiator.
Fig.5.Qhov kub ntawm qhov ncaj thiab corrugated fins
2.2 Phaj-fin cua txias radiator
Cov yam ntxwv ntawm lub phaj-fin cua txias radiator yog raws li nram no: qhov siab ntawm qhov cua qhov cua yog 100 hli, qhov ntev ntawm fins yog 240 hli, qhov sib nrug ntawm cov fins yog 4 hli, lub taub hau-on ntws tshaj tawm. Cov cua txias yog 8 m / s, thiab qhov kub ntawm qhov ceev yog 4.81 W / cm2.Qhov kub nce yog 45 ° C, qhov cua txias poob siab yog 460 Pa, thiab cov cua kub dissipation ib chav tsev ntim yog 374 kW / m3.Piv nrog rau corrugated cua-txias radiator, lub tshav kub dissipation muaj peev xwm ntawm ib chav tsev ntim yog nce los ntawm 52.7%, tab sis cov huab cua siab poob kuj loj dua.
2.3 Da dej txhuam hniav cua txias radiator
Txhawm rau kom nkag siab txog kev ua haujlwm thermal ntawm aluminium shovel-tooth radiator, qhov siab qhov siab yog 15 hli, qhov ntev fin yog 150 hli, fin thickness yog 1 hli, qhov sib nrug ntawm qhov fin yog 1 hli, thiab cua txias taub hau. Qhov ceev yog 5.4 m / s.Lub taub hau-hlau cua txias radiator nrog lub tshav kub flux ceev ntawm 2.7 W / cm2tau raug kuaj ntsuas kub.Cov txiaj ntsig kev ntsuam xyuas pom tau tias qhov kub ntawm lub tshuab hluav taws xob hluav taws xob hluav taws xob mounting nto yog 74.2 ° C, qhov kub nce ntawm lub tshuab hluav taws xob yog 44.8K, qhov cua txias poob siab yog 460 Pa, thiab cov cua kub dissipation ntawm ib chav tsev ntim txog 4570 kW / m.3.
3 Kev xaus
Los ntawm cov txiaj ntsig kev xeem saum toj no, cov lus xaus hauv qab no tuaj yeem kos tau.
(1) Lub peev xwm txias ntawm lub tshuab cua txias yog txheeb los ntawm qhov siab thiab qis: shovel-tooth air-cooled radiator, phaj-fin cua txias radiator, corrugated cua txias radiator, thiab ncaj-toothed cua txias radiator.
(2) Qhov sib txawv ntawm qhov kub thiab txias ntawm cov fins nyob rau hauv corrugated cua txias radiator thiab ncaj-toothed cua txias radiator yog qhov loj, uas muaj kev cuam tshuam zoo rau lub peev xwm txias ntawm lub radiator.
(3) Lub ntuj cua txias radiator muaj qhov zoo tshaj plaws fin spacing, uas tuaj yeem tau txais los ntawm kev sim lossis kev xam qhov theoretical.
(4) Vim lub peev xwm ua kom txias txias ntawm rab diav-kua hniav cua txias radiator, nws tuaj yeem siv rau hauv cov khoom siv hluav taws xob uas muaj cov cua kub hauv zos.
Tau qhov twg los: Mechanical and Electrical Engineering Technology Volume 50 Issue 06
Sau: Sun Yuanbang, Li Feng, Wei Zhiyu, Kong Lijun, Wang Bo, CRRC Dalian Locomotive Research Institute Co., Ltd.
tsis lees paub
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Post lub sij hawm: Mar-27-2023