Экспериментальное и численное исследование характеристик теплопередачи и потоков в радиаторе теплового управления батареей

Liu Yi ,  

Du Yi ,  

Wan Hongniu ,  

Ma Keshuai ,  

Ji Wentao ,  

摘要

Система теплового управления батареей на основе прямого воздушного охлаждения широко применяется благодаря низкой стоимости и простой конструкции. Однако с увеличением скорости ветра также растут шум и энергопотребление. Для типичного трубчатого ребристого радиатора с плоскими ребрами, используемого в тепловом управлении батареей, исследованы характеристики потоков и теплообмена методом эксперимента и численного моделирования при скорости ветра 2,1~6,1 м/с, разнице температур на входе охлаждающей среды и воздухе 20~40 ℃ и массовом расходе охлаждающей среды 0,35~0,55 кг/с. Результаты показывают, что эти три параметра существенно влияют на теплопередачу плоского ребристого радиатора. С увеличением скорости ветра коэффициент конвективного теплообмена на поверхности со стороны воздуха увеличился максимум на 102,1 %; с ростом разницы температур входа воды и воздуха ΔT_w-a коэффициент конвективного теплообмена на поверхности повысился на 19,1~28,9 %, при этом связь с изменением ΔT_w-a примерно линейна; увеличение массового расхода охлаждающей среды усилило теплообмен, коэффициент конвективного теплообмена на поверхности увеличивался примерно одинаково при одинаковом увеличении расхода. Для глубинного исследования состояния потока внутри радиатора проведено численное моделирование при тех же условиях эксперимента. Изучено влияние изменения параметров, таких как диаметр трубы и расстояние между пучками труб, на теплопередачу радиатора. Проанализировано воздействие различных параметров на теплообмен внутри радиатора, получены относительно оптимальные геометрические параметры радиатора с одинаковой конструкцией и материалами.

关键词

характеристики теплопередачи;радиатор с плоскими ребрами;тепловое управление батареей;воздушное охлаждение

阅读全文