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本文以465Q型汽车发动机管带式散热器为研究对象,为了探明管带式散热器传热及其内部流场变化规律,给管带式散热器的优化设计提供一定的参考,本文基于试验与数值模拟相结合的研究方法,对管带式散热器传热及其内部冷却液流动进行研究,研究工作及取得的成果如下: 1.简述了散热器的研究现状和发展趋势;简要介绍了本文研究的目的、意义及主要内容;简单描述了散热器的基本组成、分类及工作原理。 2.自行设计并建造汽车管带式散热器性能试验台,并模拟汽车停车时通过改变进水温度、流量及风扇转速对管带式散热器进行自然对流和强制对流散热性能试验;简要介绍了试验台的组成和工作原理,详述了试验过程。 3.基于散热管结构和内部流动特点,将散热管内部流动简化成压差缝隙流动模型,并推导出压差计算方程式;将压差计算方差计算值与试验值对比分析,得出小流量时,两者误差较大,但随着流量不断增大,两者日趋吻合。 4.用Solidworks软件对管带式散热器进行三维建模,然后利用AutodeskSimulationCFD软件对其内部流场和外部温度场进行数值模拟,并将数值模拟结果与试验结果进行对比。研究发现,在自然对流换热状况下,压差试验值与模拟值比较吻合;进水温度一定时,出水温度试验值与模拟值吻合较好,并且两者几乎不随流量变化而变化。在强制对流换热状况下,出水温度试验值与模拟值较为吻合,并且当进水流量和温度一定时,随着风速提高,出水温度试验值与模拟值均呈下降趋势;出风温度试验值与模拟值比较吻合;当进水流量与温度一定时,随着外部空气流速的提高,出风温度试验值与模拟值均呈下降趋势。 5.用Solidworks软件对散热器进行结构优化设计,然后用AutodeskSimulationCFD软件对优化后散热器进行数值模拟,并将优化后数值模拟结果与原散热器进行对比分析。结果表明:优化后散热器内冷却液的最大压差与原散热器相比有所下降;优化后散热器的散热量比原散热器提高明显。 6.总结本次研究的成果,对未来研究方向进行展望。