水箱散热器的设计和计算
电动汽车散热器计算
电动汽车散热器计算
电动汽车的散热器计算是为了确保电动汽车在工作过程中能够保持正常的温度,从而提高电池和电动机等重要部件的使用寿命。
散热器计算一般包括以下几个方面:
1. 散热功率计算:根据电动汽车各个部件的功率和热损耗来计算散热器需要处理的热量。
例如,电池组的功率损耗、电动机的功率损耗、电子控制器的功率损耗等。
2. 散热器面积计算:根据散热功率和散热器的换热能力来计算所需的散热器面积。
根据不同的散热器类型,可以使用不同的换热能力公式来计算。
3. 散热器材料选择:根据散热器工作条件和要求,选择合适的散热器材料,例如铝合金、镀锌板等。
4. 散热风扇选择:根据电动汽车散热器的设计和工作条件,选择合适的散热风扇,保证散热器能够正常工作。
需要注意的是,不同类型的电动汽车可能有不同的散热器计算要求。
因此,在进行散热器计算时,应根据具体的电动汽车型号和要求进行计算和设计。
同时,还需要考虑电动汽车在不同工况下的散热需求,例如高速行驶、低速行驶、急加速等。
汽车散热器型谱
汽车散热器型谱
汽车散热器的型谱包括以下几种类型:
1. 水箱式散热器:水箱式散热器是目前最常见的汽车散热器类型。
其结构包括散热芯片、水箱和进出水管。
热水从车内循环到散热器内的散热芯片,经过散热后再回到发动机,以达到降温的目的。
2. 电风扇散热器:电风扇散热器是在水箱散热器的基础上增加了电风扇的类型。
当发动机温度过高时,电风扇会自动启动,加速散热芯片的散热效果。
3. 双层散热器:双层散热器是指在散热芯片上方增加一层散热片的散热器。
通过增加散热面积,提高了散热器的散热效果。
4. 铝制散热器:铝制散热器由铝材制成,具有良好的散热性能和轻量化特点。
铝材的导热性能优于其他材料,使得散热器可以更快、更充分地将热量散发出去。
5. 树脂散热器:树脂散热器是指使用树脂材料制造的散热器。
相比于金属散热器,树脂散热器具有更轻便、更灵活的特点。
6. 高效散热器:高效散热器是通过使用高效散热芯片和特殊设计的散热结构来提高散热效果的散热器。
高效散热器可以更快、更充分地散发热量,提高汽车的散热效率。
发动机冷却系统散热量确定及水箱、风扇参数确定方法
发动机冷却系统散热量确定及水箱、风扇参数确定方法1.发动机冷却水散热量Φ(Kcal/h )冷却系应散发出去的热量与发动机的形式及功率大小有关。
对于我厂6110系列增压中冷发动机,额定点工况下冷却水散热量约占燃料总发热量的22~25%,对于4D32发动机,该值约为25~30%。
考虑到冷却系设计的安全性,一般取上限。
2.水循环流量q v ,w冷却水的循环流量是根据冷却系应散发出去的热量Φ,由热平衡方程计算:W W P W w V t c q ∆••Φ=,,ρ( Kcal/h) 其中:Δt w 为冷却水温差;在热平衡温度下,冷却水流经发动机的温升应等于冷却水流经水箱的温降。
该值一般为6~12°C 。
ρw 为冷却水密度;一般取1000Kg/m 3C p ,w 为冷却水定压比热容,一般取1Kcal/(Kg.°C)3.冷却空气体积流量q v,a冷却空气的流量,即冷却风扇的供风量,也是根据冷却系应散发出去的热量Φ,由热平衡方程计算:a a P a a V t c q ∆••Φ=,,ρ( Kcal/h )其中:Δt a 为冷却空气进出水散热器温升;该值一般为30°C 。
ρa 为空气密度;一般取1.05~1.2Kg/m 3C p ,a 为空气定压比热容,一般取0.2393Kcal/(Kg.°C)4.风扇的选型设计风扇选型设计要有三个前提条件●冷却系统所需要风量(发动机厂提供)●冷却风道的全气路阻力曲线(即风扇所需提供的静压头)(汽车厂提供)●可供选用的风扇特性曲线(某一转速下的压力与流量的关系)(风扇设计部门或制造厂提供)选择风扇时,首先在风扇性能曲线上找到冷却系统所需风量下的压力值,同时在全气路阻力曲线上找到该风量下气路阻力值。
当前者大于后者时,系统可以稳定工作。
同时还需综合考虑风扇的驱动功率、噪音水平、传动比、安装空间等因素。
5.冷却水箱(散热器)的选型设计水箱选型设计注重的是水箱参数与冷却系统总体的匹配。
柴油机水箱散热器设计
柴油机水箱散热器设计柴油机水箱散热器设计需要考虑多个因素,以确保其性能和可靠性。
以下是一些关键的设计要点:
1.材料选择:选择适当的材料对于散热器的性能至关重要。
常用的材料包括铜、铝和
不锈钢等,它们具有较好的导热性能和耐腐蚀性。
2.散热面积:散热器的散热面积是影响散热效果的重要因素。
在设计时,需要根据柴
油机的功率和散热需求来计算所需的散热面积。
3.翅片设计:翅片是散热器中的重要组成部分,其设计可以提高散热器的表面积,增
强散热效果。
翅片的设计参数包括翅片间距、翅片高度和翅片厚度等。
4.冷却风道设计:散热器中的冷却风道设计可以提高散热器的冷却效率。
风道的布局、
大小和形状等参数需要根据柴油机的散热需求和空气流量来设计。
5.安装方式和固定方式:散热器的安装方式和固定方式也需要考虑。
根据柴油机的安
装空间和位置,选择适当的安装方式和固定方式,以保证散热器的稳定性和可靠性。
6.防腐处理:散热器在使用过程中会受到腐蚀的影响,因此需要进行防腐处理。
常用
的防腐处理方法包括镀锌、喷塑和涂防锈漆等。
总之,柴油机水箱散热器设计需要综合考虑多个因素,包括材料选择、散热面积、翅片设计、冷却风道设计、安装方式和固定方式以及防腐处理等。
通过合理的设计和制造工艺,可以确保散热器的性能和可靠性,从而延长柴油机的使用寿命。
(完整版)水箱散热器的设计和计算
A=0.3g e =0.205kg/kW·h P e =147kWh n =41870kJ/kgQ ω=105.1460kJ/sC= 4.187kJ/(kg·℃)ρ=1000kg/m3△t ω=7℃Q=0.0036m 3/sC p = 1.047kJ/(kg·℃)ρa = 1.01kg/m 3△t a =25℃空气密度进出散热器的空气温差,通常取△t a =10~30℃系数,拖拉机中柴油机A=0.25~0.35,涡流机通柴油机燃油消耗率柴油机有效功率燃料低热值,柴油h n =41870kJ/kg 二.冷却系统中循环水流量Q(m 3/s)的计算Q=Q ω/(C·ρ·△t ω)式中:冷却水的比热水箱的设计和计算Q ω=A·g e ·P e ·h n /3600式中:一.冷却系统的散热量Q ω(kJ/s)的计算冷却水的密度柴油机进出水温差,通常取△t ω=6~12℃空气定压比热三.冷却空气需求量Q a (m 3/s)的计算Q a =Q ω/(ρa ·C p ·△t a )式中:Q a =3.9773m 3/sv a =8m/s F R =0.4972m 2W=0.64mH=0.7768mW=0.73mH=0.74mF R =0.5402m 2v ω=0.3m/s l =0.019mb=0.0022mδ=0.0002mf 0=0.0000328m 2四.散热器正面积F R (m 2)的计算F R =Q a /v a式中:根据拖拉机总体设计要求,200马力拖拉机所需散热器芯子的宽度W=670mm ,则根据散热器正面积的要求,散热器芯子的高度应为:散热器正面前的空气流速,矿山车和拖拉机取v a =8m/s查散热器标准尺寸表,得出散热器芯子的标准尺寸为:五.散热器水管数的确定i 1=Q /(v ω·f 0)f 0=(l -b )·(b-2δ)+0.25(b-2δ)2·π水在散热器水管中的流速,一般取v ω=0.2~0.8m/s 水管断面尺寸,拖拉机用柴油机通常取前述尺寸式中:i 1=365t ω=℃t a =℃t a1=40℃△t=40℃δ=0.0002℃λ=0.093℃ K R =0.0774kJ/m 2·s·℃式中:△t=t ω-t a =0.5(t ω1+t ω2)-0.5(t a1+t a2)六.散热器中冷却水和冷却空气的平均温差△t的计算冷却水的平均温度散热器进气温度,一般取t a1=40~45℃冷却空气的平均温度t ω1=95℃散热器的进水温度,对开式冷却系统可取t ω1=90~95℃;闭式冷却系统可取t ω1=95~100℃;t ω2=89℃散热器的出水温度,t ω2=t ω1-△t ω,△t ω为冷却水的进出口温差,一般强制循环取△t ω=6~12℃,对流循环取 △t ω=10~20℃t a2=65℃通过散热器后的空气温度,t a2=t a1+△t a ,△t a 是通过散热器后的空气的温升,一般取△t a =10~30℃七.散热器传热系数K R 的确定K R =1/(1/αω+δ/λ+1/αa )式中:材料的壁厚,取δ=0.0002m ;材料的传热系数,不同材料的传热系数可查表所得;αω= 2.4kJ/m 2·s·℃水的放热系数,当管内水流速v ω=0.2~0.6m/s 时, 可取αω=2.33~4.07空气的放热系数,它主要取决于空气流过散热器的速度, 一般取αa =0.070~0.122kJ/(m2·s·℃)八.散热器散热表面积F′的确定αa =0.08kJ/m 2·s·℃F′=39.55m 2 T=0.0915mT=0.100mt=0.0028mi 2=264y=0.0405m 式中:F ′=ΨR ·Q ω/(K R ·△t )散热器芯子的容积紧凑性系数,它表示单位散热器芯子容积所具有的散热面积。
散热器的原理分析和结构设计
散热器的原理分析和结构设计摘要:随着疫情好转,国内经济不断复苏,火电、冶金等行业的产能也得到进一步释放。
而这些行业的发展都来不开散热器。
本文以凯络文公司生产的工业热交换器为例,详细介绍散热器的结构和原理。
关键词:散热器;结构;原理1 散热器的原理散热器一般利用外部的空气对管内的水(油)进行冷却,即散热器通过循环水(油)泵,对循环水(油)进行强制循环,再通过轴流风机提供冷却空气,且水(油)流与空气流形成错流布置进行热交换,热量首先从热水(油)通过对流作用传给冷却管内壁,然后通过传导作用传给冷却管外壁,再通过传导作用从冷却管外壁传给散热翅片,最后和冷空气的对流作用,把热量转移到空气中并带走,从而达到把热水(油)降到合适的工作温度的目的,如图1所示。
图1 散热器传热原理图2 散热器其结构设计依据散热器根据风机的安装形式分为引风式和鼓风式两种结构。
2.1 引风式散热器引风式散热器的管束位于风机的吸风侧(即风机位于顶部),由于风筒对换热翅片管有着很好的阻挡阳光、风、雨、雪的作用,使得引风式散热器具有较稳定的换热性能,同时它具有风量分配均匀、热循环少、污损少、低噪音的特性。
2.2 鼓风式散热器鼓风式散热器的管束位于风机的排风侧(即风机位于底部),由于风机电机始终处于较冷的空气环境中,可允许处理较高温度的工艺介质,从而保持较长的使用寿命。
3 散热器的结构散热器主要由支腿、芯组、风机、膨胀水箱、液位仪等单元组成。
图2 散热器结构图3.1 支腿(钢构)为了将散热器安装到合适的高度,需采用支腿或钢构支撑固定,支腿用钢板折边焊接而成,若支撑高度大于等于1米时,则用型钢做成的钢构来支撑,它由立柱、横梁等组成,具有良好的稳定性,可供散热器单个或组合使用,具体钢构应根据客户要求和使用环境进行设计。
3.2 芯组芯组是散热器的核心部件,冷空气以一定的流速流过芯组以冷却管内的热水(油),达到换热目的。
其芯组采用刚性独立的结构,便于整体装卸、组合;冷却芯组由数根冷却管、凯络文专有片型的散热翅片、前后管板、中间管板、左右侧板及集箱等构成,冷却管采用耐腐蚀性能的铜或铜合金或不锈钢材料,按正三角形排列,翅片与冷却管采用内胀方式连接,芯组均采用适应翅片管热膨胀的措施;最低一排翅片管下面设支撑梁,与芯组侧板固定,支撑梁部位的各排翅片管均布支撑件,集箱配有放泄阀,作为排污、排水、放气口、通常翅片采用铝带冲制而成,也可根据客户需要在翅片上附加保护涂层,或使用铜翅片。
水箱散热器制造工艺流程
水箱散热器制造工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!Download Tip: This document has been carefully written by the editor. I hope that after you download, they can help you solve practical problems. After downloading, the document can be customized and modified. Please adjust and use it according to actual needs. Thank you!水箱散热器制造工艺流程:①材料选择:依据设计要求,选用铜、铝或铜铝复合等材料,确保导热性能与耐用性。
②管带成型:通过挤压或滚压工艺,将材料制成扁平管和散热鳍片。
③装配布局:根据散热需求设计管带排列方式,通过机械或手工方式将扁平管与散热鳍片固定组合。
④焊接密封:使用高频焊、激光焊等技术,将管与鳍片焊接密封,形成紧凑高效的热交换结构。
⑤机械加工:对组装好的半成品进行修边、打磨,保证尺寸精度及表面光滑。
⑥打压测试:对焊接完成的散热器进行水压试验,检查有无泄漏,确保密封性。
⑦表面处理:进行表面清洁处理,如酸洗磷化,提高防腐蚀能力,必要时进行喷漆或电镀。
⑧组装附件:安装进出水管接头、盖板等附件,确保各连接部位密封可靠。
⑨成品检验:进行全面性能与质量检验,包括热交换效率、耐压强度、外观检查等。
⑩包装入库:合格产品进行适当防护包装,标注型号、规格等信息,入库待发。
冷却系统基本设计规范
冷却系统基本设计规范简式国际汽车设计(北京)有限公司2008.5目录1.冷却系统的构成和设计要求 (1)1.1 冷却系统的构成 (1)1.2 冷却系统的设计要求 (1)2 冷却系统设计 (2)2.1 散热器 (2)2.2 冷却风扇 (6)2.3 风扇护风罩 (7)2.4 压力盖 (8)2.5 膨胀水箱 (10)2.6 取暖器 (13)2.7 水泵 (13)2.8 散热器管路 (13)2.9 冷却液 (14)1.冷却系统的构成和设计要求1.1 冷却系统的构成冷却系统由散热器、风扇、膨胀箱等部件组成。
其功能是对发动机进行强制冷却,保证发动机能始终处于最适宜的温度状态下工作,以获得较高的动力性、经济性及可靠性。
汽车冷却系统的结构简图见图1-1所示:图1-1 冷却系统的构成1.2 冷却系统的设计要求1) 冷却系统的设计应保证:使用冷却水作冷却液和 0.5bar 以下的压力盖时,发动机出水口的温度允许到 100 ℃;使用冷却水作冷却液和 0.7-0.9bar 压力盖,在不连续工况运行下,最高水温允许到 110 ℃。
2)如果使用长效防冻防锈液作冷却液和 0.5bar 以下的压力盖时,发动机出水口的温度允许到105℃;使用长效防冻防锈液作冷却液和 0.7-0.9bar 压力盖,在不连续工况运行下,最高水温允许到 115 ℃。
3) 冷却液的膨胀容积应大于等于整个系统冷却液容量的 6 %。
4) 冷却系统必须用不低于 19 L/min 的速度加注冷却液,直至达到应有的冷却液平面,以保证所有工作条件下气缸体水套内冷却液能保持正常的压力。
2 冷却系统设计件进行冷却系统内流场计算分析,最终以整车高温试验结果对冷却系统设计是否满足使用要求进行确认。
具体各主要部件的设计过程如下。
2.1 散热器散热器是冷却系统中的重要部件,其主要作用是对发动机进行强制冷却,以保证发动机能始终处于最适宜的温度状态下工作,以获得最高的动力性、经济性和可靠性。
简述发动机冷却系统设计及散热量的计算
作者简介:张 杰(1972-),男,黑龙江五常人,助理工程师,主要从事发动机设计工作。
收稿日期:2003-12-28简述发动机冷却系统设计及散热量的计算张 杰(柳州五菱汽车有限责任公司柳州机械厂,广西柳州 545005)摘要:通过介绍内燃机冷却系统,分析不同系统的优缺点,以便于设计人员选择。
了解散热量的计算,掌握设计、选用水泵、散热器和风扇等冷却系统的主要部件。
关键词:内燃机;冷却系统;散热量中图分类号:T K 4 文献标识码:B 文章编号:1672-545X (2004)02-0021-04前言 作为汽车动力的核心,汽车发动机性能的好坏,将直接影响汽车的性能。
内燃机运转时,与高温燃气相接触的零件受到强烈的加热,如不加以适当的冷却,会使内燃机过热,充气系数下降,燃烧不正常(爆燃、早燃等),机油变质和烧损,零件的摩擦和磨损加剧,引起内燃机的动力性、经济性、可靠性和耐久性全面恶化。
但是,如果冷却过强,汽油机混合气形成不良,机油被燃油稀释,柴油机工作粗暴,散热损失和摩擦损失增加,零件的磨损加剧,也会使内燃机工作变坏。
因此,选择适当的冷却型式和冷却介质也成为设计发动机的关键。
1 冷却介质 内燃机的发明人奥托(O tto )就是采用水作为冷却气缸的介质。
水具有良好的热容量(比热大),与壁面之间的换热系数较高,而且一般说来,也是比较便宜和随手可得的,这也就是水冷方式目前得到广泛应用的原因。
但水冷方式也存在一些缺点,因为不是任何一种水都适用于作冷却剂,而且至少在运输车辆上常常无法带有足够的水量来实现完全的水冷,为此,冷却本身还要通过空气—水热变换器(冷却水箱)再进行冷却。
这样,就自然联想到可以直接使用空气来作为冷却介质。
但由于空气与壁面的热交换系数较小,必须加大内燃机上的冷却面积才能保证有效的冷却,这当然要在结构设计上付出一定的代价。
利用高温介质如乙二醇(沸腾温度180℃)来代替水作为冷却介质,但由于乙二醇与水相比有比热小、导热系数低和粘度高等一系列缺点,因而其散热效果也不及水冷却系,所以这种冷却形式在目前一般用途的内燃机中已不再使用。
汽车散热器的认识
散热器的认识:散热器在1901年第一次被展出。
散热器的产值在汽车的全部零件中占有较要的地位,例如:在发动机中占14%,在汽车全部零件中占2.5%,仅次于电器和减震器而占第三位。
长期以来,散热器一直用铜和铜质合金制造,这是由于铜的导热性能良好,能防腐,易于焊接和加工而且也由于过去取材交易等。
但鉴于铜系战略物质,近年来铜价暴长、波动甚剧、更兼汽车日多、能源紧张、污染严重、较大的汽车生产国又相继立法,限制车重,迫使各散热器公司竟相进行以铝代铜的研究。
因此,散热器的发展趋势是以铝代铜。
又由于发动机功率和行驶速度的提高,动力转向,自动变速和空调设备等的普遍使用,以及冷却系统的发展等都对散热器提出了更高的要求。
各生产企业在制造工艺上做出许多改进,不仅使成本大为降低,而且质量也大有提高。
世界上主要产散热器的国家及其公司:美国、俄罗斯、英国、法国、德国、日本。
美国最大的通用公司的哈里逊(Harrison)散热器厂。
英国的联合工程公司(Associated Engineering Co,)系统的可弗拉特(Covrad)公司、赛克热交换和服务公司(Serck Heat transfer&Service)、玛尔斯登散热器服务服务公司(Marston Raditor Service Co.)、雷特—赖泼公司(Rad—Reps Co.)。
西德的以贝尔散热器厂较为著名。
法国的以肖松公司最大。
日本的以东洋散热器公司、日本散热器公司、东京散热器公司较大。
一.为什么要安装散热器,是不是散热能力越大越好?1.由于大多数物体在受热后都要膨胀,温度越高,膨胀越大。
内燃机的零件在工作时受热膨胀后,会使零件变形,过分的膨胀,则使相互配合零件见间的正常间隙受到破坏。
第 1 页共41 页2.金属零件在高温下会降低强度,不能很好的工作。
3.润滑油在高温下,它的粘度也要大大降低。
如果润滑油的粘性降低,油膜的承载力下降,不能在运动附中保持良好的润滑,加剧零件的磨损。
散热器和水箱的工作原理
散热器和水箱的工作原理
散热器是一种用于散热的设备,通常用于冷却汽车、电脑等设备。
散热器的主要工作原理是通过利用传热原理将热量从设备中传递到空气或液体中,使设备保持稳定的温度。
散热器的传热方式主要有三种:
1.对流传热
对流传热是指流体或气体在流动时与散热器表面接触,热量通过对流传递到流体或气体中。
通常情况下,散热器的设计会增加表面积,使得散热器表面直接接触到大量的流体或气体,从而提高传热效率。
2.辐射传热
辐射传热是指散热器表面向空气或其他流体发射热辐射,这种热辐射会被接收并转化为热能。
这种热能的传递方式类似于日光在人体上的照射。
3.导热传热
导热传热是指散热器表面和周围环境之间通过传导方式进行热量传递。
通常情况下,散热器设备会选择高导热系数的材料,如金属等,这样就能够更快、更高效地进行热量传递。
水箱是指用于存储水的设备,通常用于供应饮用水、工业生产中的流程、以及冷却系统中的液体储存。
水箱主要工作原理是将液体存储在一个密闭的容器中,利用水的物理特性来保持液体的温度、压力和流动性。
水箱可以分为两种类型:
1.静态水箱
静态水箱是指不需要外部力量来运行的水箱。
通常情况下,静态水箱采用重力和浮力原理,通过液位控制和液体能自动流动的结构来保持水箱内液体的平衡。
动态水箱是指需要外部力来运行的水箱。
通常情况下,动态水箱采用水泵将水液体从水箱中引入,再将液体通过管道输送到需要使用的地方,这种工作方式可以提高水箱液体的供应效率和水流量。
总之,散热器和水箱都是用于控制温度和液体的设备,它们的工作原理都是通过利用物理特性来实现目的。
汽车轿车散热器设计规范
汽车轿车散热器设计规范首先,散热器的结构通常由散热管、散热芯和罩壳组成。
散热管用于将热量从发动机水箱中传递到散热芯,散热芯将热量分散至空气中,而罩壳则用于保护散热器内部的组件。
在设计散热器的结构时,应考虑到散热管的布局和数量,以及散热芯的导热性能等因素,以确保散热器能够高效地散热。
其次,散热器的材料选择也至关重要。
散热器通常采用铝合金材料,因其具有优良的导热性和轻量化的特点。
此外,散热芯的制造材料也需要具备高导热性和耐腐蚀性,以确保长期稳定的散热性能。
第三,散热器的尺寸应根据汽车的功率和散热需求来确定。
一般来说,散热器越大,其散热效果就越好。
但是,太大的散热器可能会对车身空间造成限制,因此在设计时需要进行合理的权衡和优化。
此外,散热器的尺寸也需考虑到与发动机的连接方式以及整体的车辆空气动力学设计等因素。
同时,散热器通常需要配备冷却风扇来增强散热效果。
冷却风扇的选用应根据散热器的尺寸和散热需求来确定。
冷却风扇的设计规范包括风扇叶片数目、直径、转速、电动机功率等。
在设计冷却风扇时,应考虑到风路设计的合理性,以最大限度地提高散热效果。
最后,汽车轿车散热器的设计需要参考相关的测试标准和规范。
例如,ISO5750标准规定了汽车散热器的性能测试方法,其中包括散热器的温度差、散热量、风阻等参数的测定方法。
遵循这些测试标准和规范,可以确保散热器的设计和性能符合行业要求。
总之,汽车轿车散热器的设计规范主要涉及结构、材料、尺寸、冷却风扇和测试标准等方面。
了解和遵守这些规范,可以保证汽车散热器的高效散热性能,提高汽车的可靠性和性能。
膨胀水箱的选型与计算
膨胀水箱的选型与计算
膨胀水箱选用
开式高位膨胀水箱
膨胀水箱设计安装
要点
1.膨胀水箱安装位置,应考虑防止水箱内水的冻结,若水箱安装在非供暖房间内时,应考虑保温。
2.膨胀管在重力循环系统时接在供水总立管的顶端;在机械循环系统时接至系统定压点,一般接至水泵入口前,
3,。
循环管接至系统定压点前的水平回水干管上,该点与定压点之间,应保持不小于1.5-3m的距离。
4膨胀管、溢水管和循环管上严禁安装阀门,而排水管和信号管上应设置阀门。
5.设在非供暖房间内的膨胀管,循环管理体制、信号管均应保温。
6.一般开式膨胀水箱内的水温不应超过95°C。
由于我选择的散热器是四柱813型(带腿)散热器
则膨胀水箱的体积为:V=0.38×7.5=2.85L
进一法
则膨胀水箱的公称面积(m³)为:3
则膨胀水箱的有效容积(m³)为:3.05
则膨胀水箱的尺寸为(mm):2000×1400×1400。
汽车水箱散热器结构
汽车水箱散热器结构
汽车水箱散热器是汽车冷却系统的重要组成部分,其主要作用是将发动机所产生的热量散发出去,以保持发动机的正常运行温度。
水箱散热器的结构主要包括水箱、散热片、管路和风扇等几个部分。
水箱是散热器的主体部分,一般采用铝合金材料制成,其内部通过各种管路与发动机冷却系统相连。
水箱的外部有一系列的散热片,其数量和形状会影响散热器的散热效率。
散热片是连接水箱内部和外部的桥梁,一般采用铜和铝的复合材料制成,其表面有很多狭小的通道,通过这些通道冷却液可以流动,使热量散发到空气中。
散热片的数量和间距会影响散热器的散热效率,同时也会影响水流的阻力,因此散热片的设计是一个需要平衡的问题。
管路是连接散热片和发动机冷却系统的部分,一般采用铜制或铝制的管道,其内部有一定的螺旋线路设计,以增强散热效率。
管路的数量和位置会影响冷却液的流速和散热效率。
风扇是散热器的辅助部件,其主要作用是通过吹风使空气流动,增强散热效果。
风扇的数量和大小会根据散热器的大小和需要散热的热量而有所不同。
总体而言,汽车水箱散热器是一个复杂而重要的系统,其结构的设计需要考虑多个因素,包括散热效率、流量阻力、材料成本等。
随着汽车工业的发展,散热器的结构也在不断创新改进,以适应不同的车型和使用环境。
- 1 -。
散热器如何选型及计算
散热器如何选型及计算散热器是用来散热的设备,广泛应用于电子设备、机械设备、汽车等各个行业。
选型和计算散热器的主要目的是确保设备能够良好地散热,避免过热导致设备故障或者损坏。
以下是关于散热器选型和计算的详细内容。
一、散热器选型:1.确定散热器类型:根据具体的应用场景和要求,选择合适的散热器类型,如散热片、风冷散热器、水冷散热器等。
2.计算散热器尺寸:根据散热器所能承载的功率和散热区域的限制,计算散热器的尺寸,包括长度、宽度和高度等。
3.确定散热器材质:根据具体的散热要求和环境条件,选择合适的散热器材质,如铜、铝、不锈钢等。
4.确定散热器安装方式:根据散热器的应用场景和要求,确定散热器的安装方式,如板式安装、贴片安装等。
5.考虑附件需求:根据具体的应用场景和要求,考虑是否需要配备散热风扇、水泵等附件,以提高散热效果。
二、散热器计算:1.确定散热功率:根据设备的功率消耗和工作条件,计算散热器所需的散热功率。
常用公式为:散热功率=(设备最高工作温度-设备环境温度)/散热器散热系数。
2.计算散热面积:根据散热功率和材料的导热性能,计算散热器所需的散热面积。
常用公式为:散热面积=散热功率/(材料导热系数×温度差)。
3.确定散热器尺寸:根据散热面积和散热器的设计限制,计算散热器的尺寸。
通常,散热器的表面积越大,散热效果越好。
4.选择散热器材料和结构:根据散热功率和散热器尺寸,选择合适的散热器材料和结构。
铜和铝是常用的散热材料,具有良好的导热性能。
5.考虑散热风扇或水泵:根据散热要求和工作条件,选择合适的散热风扇或水泵。
风扇的选择要考虑空气流量和风压,水泵的选择要考虑水流量和扬程。
车用散热器散热面积的计算
车用散热器散热面积的计算一、散热量的确定1.用户已给散热量的按已给散热量计算.2.对车用柴油机可按下式进行估算:Q=(348.9-697.8)P s式中P s表示发动机功率.燃烧室为预燃室和涡流室的发动机取较大值697.8 P s直接喷射式的发动机取较小值348.9 P s增压的直喷柴油机可取(348.9-465.2) P s二、计算平均温度差Δt m1.散热器的进水温度t s1闭式冷却系可取t s1=95-100℃(节温器全开温度)2.散热器出水温度t s2t s2= t s1-Δt sΔt s是冷却水在散热器中的最大温降,对强制冷却系可取Δt s=6-12℃3.进入散热器的空气温度t k1一般取t k1=40-45℃4.流出散热器的空气温度t k2t k2= t k1+Δt kΔt k是空气流过散热器时的温升,可按下式计算:Δt k=Q/(3600×A Z×C P×V K×ρk)式中 A Z表示散热器芯部的正迎风面积; C P表示空气的定压比热容C P=0.24kcal/kgf℃ V K表示散热器前的空气流速,车用发动机可取V K=12-15m/s ρk表示空气密度,设定在一个大气压气温50℃下查表得ρk=1.09kg/m35.平均温差修正系数φ汽车发动机的冷却形式,属于两种流体互不混合的交叉流式换热形式.与热力学的简单顺流与逆流的换热形式不同,所以要以修正系数φ对平均温度差结果进行计算修正.而φ值的大小取决于两个无量纲的参数P及R.P=(出气温度-进气温度)/(进水温度-进气温度)R=(进水温度-出水温度)/( 出气温度-进气温度)查上表可得φ值6.平均温差Δt m根据传热学原理,平均温差Δt m可按下式计算:Δt m=φ{(Δt max-Δt min)/㏑(Δt max/Δt min)}Δt max= t s1- t k1Δt min= t s2- t k2三、确定传热系数K值传热系数K是评价散热器换热效能的重要参数,其主要受散热器芯部结构,水管中冷却水的流速,通过散热器的空气流速,管片材料以及制造质量等诸多固素的影响,因此需根据实验数据来确定,一搬铜制管带式散热器可取K=93-116W/(m2K).四、计算散热面积A散热器的散热面积,即为散热器芯与空气接触的总表面积.按下式进行计算A=Q/(K×Δt m)实际设计可留10%的余度取A×110%林州市宏昌水箱厂技术部2014.09.18。
水箱和散热器的工作原理
水箱和散热器的工作原理水箱和散热器是现代生活中常见的设备,它们在不同的领域起着重要的作用。
水箱主要用于储存和供应水源,散热器则用于散发热量。
本文将从它们的工作原理和应用领域等方面进行介绍。
一、水箱的工作原理水箱作为一个储水设备,其工作原理相对简单。
首先,水箱需要有一个进水管道和一个出水管道,进水管道用于将水源引入水箱,出水管道用于将储存的水源供应给需要的地方。
当进水管道打开时,水箱内的水源会通过重力进入水箱,当出水管道打开时,水箱内的水源则会通过管道流出。
水箱的工作原理可以用一个简单的比喻来解释。
我们可以把水箱想象成一个水库,水源通过进水管道进入水箱,相当于水库的水源通过溪流流入水库。
而当我们需要用到水的时候,打开出水管道,水就会顺着管道流出,就像水库中的水通过溪流流向下游一样。
二、散热器的工作原理散热器是一种用于散发热量的装置,常见于汽车、电脑等设备中。
散热器的工作原理是通过导热材料和散热片将热量从热源传导出来,并通过散热片的表面积扩大来加速热量的散发。
具体来说,散热器通常由导热材料和散热片组成。
导热材料可以将热量迅速传导到散热片上,而散热片的设计则可以通过增大表面积来提高热量的散发效率。
当热源加热散热器时,导热材料会将热量传导到散热片上,而散热片则会通过其较大的表面积将热量散发到周围空气中。
散热器的工作原理可以用一个简单的例子来解释。
我们可以把散热器想象成一个散热器片和一个散热片组成的散热器。
当我们将热水壶放在散热器片上时,散热器片会迅速将热量传递到散热片上,而散热片则会通过其较大的表面积将热量散发到周围空气中,从而使热水壶的温度降低。
三、水箱和散热器的应用领域水箱和散热器在不同的领域有着广泛的应用。
水箱主要应用于建筑物、工厂和家庭等场所的给水系统中,用于储存和供应水源。
散热器则主要应用于汽车、电脑、空调等设备中,用于散发热量,保持设备的正常运行温度。
在建筑物中,水箱是给水系统中不可或缺的一部分。
水箱散热器原理
水箱散热器原理
水箱散热器是一种用于散热的装置,其原理主要是利用水的循环往复流动来吸收和排除热量。
具体原理如下:
1. 冷却水流入水箱散热器的进水口,通过管道进入水箱内部。
2. 冷却水在水箱内部形成水流,随着循环泵的作用,水流经过狭窄的通道,使水面积增大,增大与空气换热的接触面积。
3. 当水流在通道内流动时,与散热器外部的空气进行热交换。
空气通过水箱散热器的散热片或散热管,与冷却水接触,吸收水中的热量。
4. 吸收热量的空气被冷却,并通过散热器的散热片或散热管排出。
5. 冷却后的水继续流动,通过出水口排出散热器,然后循环回到冷却系统中,完成循环往复流动的过程。
通过水的循环往复流动,水箱散热器能够有效地将系统中产生的热量传递给空气,实现冷却散热的目的。
相比其他散热方式,水箱散热器具有散热效率高、节能省电等特点,广泛应用于各种冷却系统中。
水冷能力计算
水冷能力计算在计算机硬件领域,水冷技术被广泛应用于散热系统,以提供更好的散热性能和更低的噪音。
水冷能力的计算是评估水冷系统性能的重要指标之一。
本文将介绍水冷能力的计算方法和相关概念。
一、水冷系统概述水冷系统由散热器、水泵、水箱、水管和水块等组成。
通过循环水冷剂来吸收和散发热量,从而降低硬件温度。
与传统的风冷系统相比,水冷系统具有更高的散热效率和更低的噪音。
二、热阻和功率在计算水冷能力之前,我们首先需要了解两个概念:热阻和功率。
1. 热阻(Thermal Resistance)是指热量通过单位面积的物质传导的阻力。
它的单位是摄氏度每瓦特(℃/W)。
热阻可以衡量物体对热量传导的阻碍程度,数值越小表示散热效果越好。
2. 功率(Power)指的是单位时间内产生或消耗的能量。
在计算机硬件中,功率常用瓦特(W)表示。
硬件的功率越高,需要散热的能力也就越大。
三、水冷能力计算方法水冷能力的计算可以通过以下几个步骤实现:1. 确定硬件的功率:首先需要了解计算机或其他设备的功率消耗。
可以参考设备的规格书或使用功率计测量。
2. 确定散热器的热阻:散热器是水冷系统中的核心部件,其热阻决定了系统的散热能力。
通常,散热器的热阻数值可以在规格书中找到。
3. 计算水冷系统的总热阻:水冷系统的总热阻等于散热器的热阻加上其他组件(如水块、水管等)的热阻之和。
4. 计算温度差:温度差是指硬件温度与环境温度之间的差值。
可以通过测量硬件温度和环境温度来计算。
5. 计算水冷系统的能力:水冷系统的能力可以通过以下公式计算:水冷能力 = 硬件功率 / 温度差四、案例分析为了更好地理解水冷能力的计算方法,我们来看一个具体的案例。
假设某计算机的硬件功率为150W,散热器的热阻为0.1℃/W,环境温度为25℃,硬件温度为35℃。
计算总热阻:总热阻 = 散热器热阻 + 其他组件热阻= 0.1℃/W + 其他组件热阻计算温度差:温度差 = 硬件温度 - 环境温度= 35℃ - 25℃ = 10℃计算水冷系统的能力:水冷能力 = 硬件功率 / 温度差= 150W / 10℃ = 15℃/W这个数值表示水冷系统每瓦特的散热能力为15℃。
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A=0.3
g e =0.205kg/kW·
h P e =147kW
h n =41870kJ/kg
Q ω=105.1460kJ/s
C= 4.187kJ/(kg·
℃)ρ=1000kg/m 3
△t ω=
7℃Q=0.0036m 3/s C p = 1.047kJ/(kg·
℃)ρa =
1.01kg/m 3△t a =
25℃Q a = 3.9773m 3/s 空气密度进出散热器的空气温差,通常取△t a =10~30℃
系数,拖拉机中柴油机A=0.25~0.35,涡流机通常柴油机燃油消耗率柴油机有效功率燃料低热值,柴油h n =41870kJ/kg 二.冷却系统中循环水流量Q(m 3/s)的计算
Q=Q ω/(C·ρ·△t ω)
式中:
冷却水的比热水箱的设计和计算
Q ω=A·g e ·P e ·h n /3600
式中:
一.冷却系统的散热量Q ω(kJ/s)的计算
冷却水的密度柴油机进出水温差,通常取△t ω=6~12℃
空气定压比热三.冷却空气需求量Q a (m 3/s)的计算
Q a =Q ω/(ρa ·C p ·△t a )
式中:
四.散热器正面积F R (m 2)的计算
v a =
8m/s F R =0.4972m 2W=0.64m
H=0.7768m
W=0.73m
H=0.74m
F R =0.5402m 2
v ω=0.3m/s
l =
0.019m b=
0.0022m δ=
0.0002m f 0=
0.0000328m 2 i 1=365 F R =Q a /v a
式中:
根据拖拉机总体设计要求,200马力拖拉机所需散热器芯子的宽度W=670mm ,则根据散热器正面积的要求,散热器芯子的高度应为:
散热器正面前的空气流速,矿山车和拖拉机取v a =8m/s
查散热器标准尺寸表,得出散热器芯子的标准尺寸为:
五.散热器水管数的确定
i 1=Q /(v ω·f 0)
f 0=(l -b )·(b-2δ)+0.25(b-2δ)2·π
水在散热器水管中的流速,一般取v ω=0.2~0.8m/s 水管断面尺寸,拖拉机用柴油机通常取前述尺寸
式中:
t ω=℃
t a =℃
t a1=40℃
△t=40℃
δ=0.0002℃
λ=0.093℃
K R
=0.0774kJ/m 2·s·℃式中:
△t=t ω-t a =0.5(t ω1+t ω2)-0.5(t a1+t a2)
六.散热器中冷却水和冷却空气的平均温差△t的计算
冷却水的平均温度散热器进气温度,一般取t a1=40~45℃冷却空气的平均温度t ω1=95℃散热器的进水温度,对开式冷却系统可取t ω1=90~95℃;闭式冷却系统可取t ω1=95~100℃;
t ω2=89℃
散热器的出水温度,t ω2=t ω1-△t ω,△t ω为冷却水
的进出口温差,一般强制循环取△t ω=6~12℃,对流循环取 △t ω=10~20℃
t a2=65℃通过散热器后的空气温度,t a2=t a1+△t a ,△t a 是通过散热器后的空气的温升,一般取△t a =10~30℃
七.散热器传热系数K R 的确定
K R =1/(1/αω+δ/λ+1/αa )
式中:
材料的壁厚,取δ=0.0002m ;材料的传热系数,不同材料的传热系数可查表所得;αω= 2.4kJ/m 2·s·℃水的放热系数,当管内水流速v ω=0.2~0.6m/s 时, 可取αω=2.33~4.07
空气的放热系数,它主要取决于空气流过散热器的速度, 一般取αa
=0.070~0.122kJ/(m2·s·℃)八.散热器散热表面积F′的确定
F ′=ΨR ·Q ω/(K R ·△t )
αa =0.08kJ/m 2·s·℃
F′=39.55m 2
T=0.0915m
T=0.100m
t=0.0028m
i 2=264
y=0.0405m
式中:
散热器芯子的容积紧凑性系数,它表示单位散热器芯子容积所具有的散热面积。
Ψ值越大,散热
器越小,但空气阻力也越大。
它决定于散热器的
散热片和水管数目的多少、布置型式和形状。
一
般取ψ=370~900 m 2/m 3。
Ψ值对于选定的芯子结ψR = 1.15储备系数。
考虑到焊接缺陷、水垢及灰尘对散热
器性能的影响,可取ΨR =1.10~1.15
九.散热器芯子厚度T的确定
y=2(l -b )+b π
T=F ′/(F R ·ψ)
式中:
ψ=800 计算所得的T 值,应圆整到标准散热器的尺寸。
拖拉机用散热器芯子的厚度T 一般在60~100mm 之间。
十一.精确计算散热器的散热面积F,散热器上下水室的散热面积忽略不计
拖拉机柴油机的散热片片距通常为t=2.5~4.0mm ,大多为t=3.5mm 。
散热片片距t 确定后,散热片的片数为i 2=H/t 。
十.散热片片距t的确定
1.每根水管的外周长(m )
2.每根水管的外截面积(m 2)
f 1=0.0000408m 2
S 1=10.93m 2
S 2=30.73m 2
F=41.66m 27124 4.全部散热片与空气接触的面积(m 2) S 2=2(W·T-i 1·f 1)i 2
5.实际散热表面积(m 2)
3.全部水管的外表面积(m 2) f 1=(l -b )b+(b/2)2
π
F=S 1+S 2
要保证F ≥F ′,设计为基本合理
S 1=i 1·y·H。