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矿用汽车发动机管芯式散热器阻力性能的试验研究

丛伟  
【摘要】: 汽车散热器是汽车的重要部件,它是水冷式内燃机冷却系统中不可缺少的组成部分,它的正常工作对汽车发动机的动力性、经济性和可靠性至关重要。散热器的阻力特性直接影响到其动力性和经济性。随着全球能源形式的不断恶化,如何减少阻力,节约能源越发显得重要。本文通过试验的方法首先在国内对新型管芯式散热器的阻力特性进行了全面独立的研究,得到了相关的阻力特性的试验关联式,为其推广应用和设计制造提供了可靠的依据。并找到了影响其阻力特性的主要因素。为进一步改进其结构,指明了方向。 本课题主要做了如下工作:首先对实验台架进行了必要的改进及预备测试,以保证阻力特性实验的顺利进行。运用汽车散热器阻力性能试验系统对管芯式散热器进行了较为全面的试验研究,获得了它的三种水管排数下的阻力特性的试验数据;运用最优化方法通过计算机对数据进行处理和计算,从而得到了管芯式散热器的三种管排数下空气阻力系数的准则关联式、水流的沿程阻力系数的准则关系式及各处局部阻力系数。同时确定了各种阻力的变化规律,计算并描述了水阻力分布情况。通过分析得出,水管排数对此种散热器的空气阻力和水阻力都有较大的影响,散热器芯子的外部结构及管排数是空气阻力的主要影响因素。筛板是造成水阻较大的直接原因,其所占比例远远超过其他的阻力,局部阻力系数很大。散热器芯子对水阻的影响不大,结果证明在本次试验范围内,三、四排管的水流量分布较好。此外,对该试验进行了必要的精度误差分析,分析表明此系统完全符合国家标准的规定,试验所得到的数据是可靠的。从而肯定了本文所得结论的正确性。最后总结了散热器阻力特性规律,并提出了一些改善此散热器阻力特性的途径。


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