选型分析报告华冠.docx

1、.1 散热系统结构特点及性能2 计算公式及参数2.1 冷却系统散走的热量QwQwA ge Ne hn (kj / s)3600式中：A 传给冷却系统的热量占燃料热能的百分比（柴油机 A 0.18 0.25涡流机比直喷机高）（汽油机 A 0.23 0.30压缩比高，往小取）ge 内燃机燃料消耗率(kg / kw h)Ne 内燃机功率 (kw)hn 燃料低热值 (kj / kg )2.2 冷却空气需要量 VVQw(m 3 / s)tcp式中：t 空气进入散热器前与通过散热器后的温差，t 1030 空气密度c p 空气定压比热2.3 散热器散热面积a.散热器正面积FRV2( m )式中：散热器正前面

2、空气流速， 8 15 m/ s载重车取 8 12 m/s ；矿车用8 m/s ；轿车取 12 m/sb. 散热器散热表面积FF QW (m2 ) Kr tWord 文档资料.式中：t 平均冷却液温度与平均空气温度的差值Kr 传热系数 散热面积储备系数， 1.1 1.153 散热系统方案在设计冷却系统部件时，是以散入冷却系统的热量Qw（发动机冷却水套散走的热量）为原始数据。计算冷却空气量。以便设计或选用散热器和风扇。受许多复杂因素的影响很难精确计算，这时一般把内燃机的最大功率( Nemax 工况 ) 作为冷却系统的计算工况。3.1 内燃机的最大功率Nemax 工况作为冷却系统的计算工况3.1.1

3、 冷却系统散走的热量Qw ，受许多复杂因素的影响，很难精确计算，但Qw 可以用经验公式估算：Age Ne hn (kj/ )Qw3600s参数的确定：A 对于升发动机取 A ge 对于 升 发动机取 geNe 内燃机功率为 kwhn 燃料低热值取 hn 43000 kj / kg把以上数值代入公式A ge Ne hn48.9(kj/ )Qws36003.1.2 冷却空气需要量V冷却空气的需要量V一般根据散热器散热量确定，散热器散热量等于冷却系统的散热量。VQw(m3 / s)tcp参数的确定：t 对于 1.0 升 4G10 发动机取t 20 Word 文档资料. 空气密度取1.01 kg /

4、m3c p 空气定压比热取 c p 1.047kj / kg 所以，VtQw2.313( m3 / s)cp3.1.3散热器理论散热面积a.散热器理论正面积FR应根据冷却空气量V 计算散热器的正面积FRV(m2 ) 散热器正前面空气流速取 12m/ s所以，FRV0.19( m2 )b.散热器理论散热表面积FFQWKr t式中： Kr 为传热系数， 由散热器的结构及制造水平决定，取 Kr 0.16 kj / m2 s ，为散热面积储备系数， 1.1则QWFKr tttwta式中：t w 冷却水平均温度t a 冷却空气平均温度tw1t w2t w2式中：t w1 进水温度，tw1 95 100

5、取 t w198 Word 文档资料.t w2 出水温度，进出口温差 6 12取 t w2 88 所以：tw1t w293 t w2t a1 t a 2t a2式中：t a1 冷却空气进气温度，一般取40 取 t a140 t a 2 冷却空气出气温度t a 2ta1t a式中：ta 冷却空气温差，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 样车散热器散热能力评估3.2.1 散热器正迎风面积芯子长： L=342 mm芯子高： H=371 mm芯子厚： T=18 mm则实际迎风正面积FR

6、=H L=0.127 m23.2.1 散热器散热表面积A管片式散热器芯子的尺寸：Word 文档资料.芯子长： L=342 mm芯子高： H=371 mm芯子厚： T=16 mm散热片厚： t1=0.2 mm水管厚：t2=2.5 mm水管宽：a=14.4 mm水管数：b=27样车散热器为管片式，通过实件测量，在30mm 的长度内有31 块散热片。由此可近似计算：样车散热器拥有的散热片N= （ H/30 ） 31=384 （近似值）每片散热表面积Fa=2 （ t1T+ t1 L+ L T ） =11087.2 mm2总的散热片的散热表面积FA =N Fa=4.26m2每根水管的散热表面积Fb=2

7、（ H a+ H t2+ t2 a） =12611.8 mm2总的水管的散热表面积FB=b Fb=0.34m2总的散热表面积F= F A + F B=4.6m2B管带式芯子的芯距为 X ，散热带的带距为 Y，芯料厚为 b ，芯厚为 h ，带料厚为 c，带的长度为 ld ，芯的长度为 lx ，带厚为 Z， Md 为带的数量， Mx 为芯的数量。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：一个带矩内带的展开长度为：ly 3.14 Y/2+ （ X-b

8、-Y/2 ） 2=0.010482 mWord 文档资料.带长 ld 含有的带矩数为：ld/ Y=140一个带的展开长度为：lz ly ld/ Y=1.47 m总的带的散热面积为：Fd 2 （ ly Z+ ly c+c Z） Md=2.42 m2总的芯的散热面积为：Fx 2 （ lx b+lx h） Mx=0.64 m2散热器散热面积为：F Fd Fx=3.06 m23.3xxxxx 散热器设计选型3.3.1 散热器方案样车采用的是管片式散热器， 考虑到国内散热器的制造工艺水平， 鉴于现阶段国内散热器广泛采用管带形式，因此 xxxxx 散热器采用管带式散热器，单吸式风扇。项目冷却管截面冷却管料

9、厚冷冷却管数量（根）却管横截面积（cm 2）管液侧散热面积（m2）散热带尺寸（波高波距带宽）散散热带密（ f/dm ）热散热带数量（条）带方案 -1方案 -2参考（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带散热面积（ m2）6.4046.4775.126芯子尺寸 （长宽厚）354 650 17354 650 17349.0 642.9 17芯芯子正面积（ m2）0.230.230.224子

10、总散热面积（ m2）7.4327.3925.91293.3.2散热器方案对比由上部分理论计算可得出需要的正迎风面积Word 文档资料.FRV0.19(m 2 )需要的总散热表面积F QW 7.82（m2） Kr t项目方案 -1方案 -2参考（ xxxxx ）原 xxxxx（管片原 xxxxx （管理论计算式）带式）值正迎风面积（ m2）0.230.230.2240.1270.1270.19散热表面积（ m2）7.4327.3925.9124.603.067.82散热带波高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由于散热面积受许多复杂因素的影响， 牵涉到很多的参数值很难精确计算。 所以计算值仅做一个参考，不作为设计方案的依据。比较上表方案 -1、方案 -2 可以看出，二者芯子尺寸和总散热面积近似，唯一的不同在于方案 -1 采用的散热带波高为 6.4mm ，方案 -2 采用的散热带波高为 7.34mm 。3.3.3xxxxx设计方案确定A散热器芯子的确定xxxxx 车型实际散热条件恶劣，散热器前部正迎风面积全部被空调冷凝器遮掩，通风效果不好，进气阻力大。所以需要设计水管间隙大的芯子，减小进风阻力。相比两种方案的尺寸，现决定采用方案-2 散热带波高为7.34mm的散热带。由于总布置尺寸限制，现选定芯子尺寸如下（长高宽，单位：mm ）： 354 650 17B散热表面积的确定原 xxxxx 车采用的管片式散热器，考虑到散热方式不同，国外制造工艺水平较高，散热器的传热系数值相对较大，所以其散热表面积仅为2.60 m2 。考虑到国内生产工艺水平，xxxxx 车型在设计散热器的时候应该相应的增加散热表面积。威姿为国内成熟车型，在此列出其散热器参数作为对比。威姿为1.3L 发动机，散热表面积为 5.912 m2 。综上所述，现拟定的