发动机散热计算实例
汽车发动机散热器散热面积的计算
本文对小尺寸风冷带翅片散热器的换热进行了研究.给出翅片几何尺寸与冷却效果的关系.组织好流场,提高局部换热系数,会使散热器的冷却效 果更好.
3.期刊论文 张永恒.张伟 双流道散热器提高冷却能力的分析 -内燃机车2001,01(1)
通过对现有试验资料的分析及单、双流道冷却装置计算,比较了单、双流道冷却装置性能,分析了双流道散热器提高冷却能力的机理.认为双流 道冷却装置使总的空气温升增大、低温侧对数温差提高.双流道散热器冷却技术的应用依赖于高低温冷却系统散热量、单节内高低温散热面积的比 例以及相应冷却水进口水温度的高低.
图 #" 散热器
" " !" 主" 片" " #" 上水室" " $" 加水口盖 " " %" 冷却管" " &" 散热带" " ’" 支" 架 " " (" 下水室" " )" 侧" 板" " *" 附侧板
$" 散热器散热效果的调节
图 !" 发动机循环式水冷系示意图
" " !" 百叶窗" " #" 散热器" " $" 加水口盖 " " %" 风" 扇" " &" 水" 泵" " ’" 节温器 " " (" 水温表" " )" 水" 套" " *" 分水管 " " !+" 放水阀
发动机散热器的设计计算
发动机散热器的设计计算散热片面积是冷却水箱的基本参数，通常单位功率所需散热面积为0.20~0.28㎡/KW。
发动机后置的车辆冷却条件比较差，工程机械行走速度慢没有迎风冷却，因此所配置的水箱散热面积宜选用上限。
水箱所配相关管道不能太小，其中四缸机的管道内径≧37mm，六缸机的管道内径≧42mm。
水箱迎风面积要求尽可能大一点，通常情况下为0.31~0.37㎡/KW，后置车、工程车辆还要大一些，由于道路条件改善，长时间的高速公路上高速行驶，或者容易超载，经常爬坡的车辆也要选得大一点。
对冷却液的要求：1.冷却作用：有效的带走一定的热量，使发动机得到冷却，防止过热。
2.防冻作用：防止冷却液结冰而导致水箱和柴油机水腔冻裂。
3.防氧化和腐蚀：冷却液可防止金属件的氧化和腐蚀。
为改善发动机的工作条件，进一步提高其冷却性能，发动机后置或者重型车都配置了膨胀水箱。
膨胀水箱应高于散热水箱50mm左右，必须具有相当于冷却系统总容积6%的冷却液膨胀空间，储备水量应是冷却系统总容积的11%，有暖风时达到20%，冷却液液面不能淹没加水伸长颈管，加水伸长颈管上部必须设通气孔，通气管不宜小于φ3.2mm，膨胀水箱最低液面以下水深不得低于50mm，以防止空气进入注水管。
由于受到发动机水循环系统进出口口径大小的限制，发动机进水接口外径为34mm（散热器出水接口外径也为34mm），发动机回水接口外径为35mm（散热器回水接口外径为35mm）。
本产品所选用的发动机额定功率为：110kw在设计或选用冷却部件时应以散入冷却系统的热量Q为原始数据，来计算冷却系统的循环水量和冷却空气量： 用经验式=⨯⨯⨯==360021.0431*******.03600u e e W h p Ag Q 69.14kJ/s=59450kcal/h燃料热能传给冷却系的分数，取同类机型的统计量，%，柴油机A=0.23～0.30，取A=0.25e g -燃料消耗率，kg/kw.h ；柴油机为0.210 eP -发动机有效功率，取最大功率110kw若水冷式机油散热器，要增加散热量，WQ 增大5%～10%.在算出发动机所需的散走的热量后，可计算冷却水循环量187.41000814.69⨯⨯=∆=W W W W W C r t Q V =206.41L/minW t ∆-冷却水循环的容许温升（6︒-12︒），取8︒Wr -水的密度，（1000kg/3m ） WC -水比热（4.187kJ/kg.C ︒）实际冷却水循环量为：==W a V V 2.1247.69L/min 冷却空气需要量：047.101.12014.69⨯⨯=∆=Pa W W W W C r t Q V =3.27m ³/sa t ∆-散热器前后流动空气的温度差，取20C ︒ar -空气密度，一般a r取1.01kg/3mPaC -空气的定压比热，可取PaC =1.047kJ/kg.C ︒二．散热器设计1.散热器的计算所根据的原始参数是散热器散发的热量和散热器的外形尺寸。
YN490ZLQ汽车散热器、中冷器（冷却系统）的设计计算
YN490ZLQ发动机，其额定功率为60KW/3200rpm。
现用《传热学》对其中冷器的散热性能进行简单的理论计算。
由于缺乏台架试验的有关数据，在这里则用类比的方法确定。
即：假设发动机的进气量与其功率成正比。
一、发动机的参数⑴进气量6BTAA：Ne=210hp，⊿M =0.305kg/sCY4102BZLQ：Ne=82hp，⊿M =0.119kg/s⑵中冷器的参数进气温度t1a=110℃出气温度t2a=45℃环境温度t0=27℃热空气流速u=25km/h⑶冷却空气进风速度va=12m/s二、中冷器结构选择散热管：见图一截面宽×长=6.5×38，7孔，管数27散热管平壁厚0.5～0.6散热带：见图二波高×波距×波数×带宽=8.95×5×80×38散热带根数:28中冷器结构初步设计如下：芯部尺寸：芯高×芯宽×芯厚= H×B×N =400×425×38 三、简单计算⑴单根散热管通流面积a=153.3mm2所有散热管通流面积A=27a=4139.1 mm2单根管内流体浸润周长l=180.56mm所有管内流体浸润周长L=27l=4875.12mm当量直径de=4×a/l=3.396mm⑵所有散热管内表面积FL=2.023 m2所有散热管外表面积FW=0.935m2散热带表面积F带=3.474 m2中冷器冷空气侧散热面积FΣ=FW+F带=4.409 m2四、散热管内放热系数的计算⑴中冷器的散热量QnQn=Cpa×⊿T×⊿M定性温度T=(t1a+t2a)/2=100℃Cpa——定压比热，1.005kj/kg℃⊿M——单位时间内的质量流量，⊿M =0.119kg/s ⊿T——中冷器进出气口温差，⊿T= t1a-t2a=65℃ρa——空气密度，1.060kg/m3γ——运动粘度，18.97×10-6 m2/sPr——普朗特数，Pr=0.696λ——空气导热系数，λ=2.90×10-2w/(m×℃) 得: Qn=7.77kW⑵热空气在散热管中的流速v⊿M=⊿V×ρa⊿V——体积流量，⊿V=0.112m3/s⊿V= A×vA——散热管通流面积A=4139.1 mm2V=27.06m/s⑶散热管内的雷诺数ReRe= V×de/γde——当量直径，de=3.396mmRe=4844⑷散热管内放热系数αg努谢尔数Nu=0.023×Re0.8×Pr0.3Nu=18.31Nu=αg×de/λ得: αg=156.36 w/(m2×℃)五、散热管外放热系数的计算⑴散热管外出风温度t aˊ①芯子总成的净面比ζζ=0.551②冷空气的体积流量⊿Vˊ⊿Vˊ=ζ×H×B×va=1.124m3/s③冷空气质量流量⊿Mˊ取定性温度为环境温度,t=t0=27℃Cpa——定压比热，1.005kj/kg℃⊿Mˊ——单位时间内的质量流量，kg/s⊿Tˊ——冷空气进出气温差，⊿Tˊ= t aˊ-t0ρa——空气密度，1.165kg/m3Pr——普朗特数，0.701得：⊿Mˊ=⊿Vˊ×ρa=1.310 kg/s④Qn=Cpa×⊿Tˊ×⊿Mˊ得: ⊿Tˊ=6℃得：t aˊ=33℃反馈，取定性温度为t=（t0+ t aˊ）/2 =30℃查表得：Cpa——定压比热，1.005kj/kg℃ρa——空气密度，1.165kg/m3得：⊿Mˊ=⊿Vˊ×ρa=1.310kg/sQn=Cpa×⊿Tˊ×⊿Mˊ得: ⊿Tˊ=6℃得：t aˊ=33℃得：η=（33-33）×2/(33+33)=0%所以，可以用环境温度近似地作为定性温度，此时空气的一些参数如下：Cpa——定压比热，1.005kj/kg℃ρa——空气密度，1.165kg/m3γ——运动粘度，16×10-6m2/sPr——普朗特数，Pr=0.701λ——空气导热系数，λ=2.67×10-2w/(m×℃)⑵冷空气外掠管的雷诺数ReRe= V×de`/γde——当量直径，de`=11.41mmV——空气流速，V=12m/sRe=6838⑷散热管外的放热系数αw努谢尔数Nu=C×Re n查《传热学》[3]表7-6得：C=0.424，n=0.588Nu=0.424×Re0.588Nu=87.02Nu=αw×de`/λ得:αw=203.63 w/(m2×℃)⑸散热带的效率ηη=th(mh)/(mh)散热带的参数m=(2×αw/λ×δ)0.5δ为散热带厚度，δ=0.135×10-3mλ为散热带的传热系数，假设散热管和散热带之间焊接良好。
发动机散热器设计计算
发动机散热器的设计计算散热片面积是冷却水箱的基本参数，通常单位功率所需散热面积为0.20~0.28 m2 /KW。
发动机后置的车辆冷却条件比较差，工程机械行走速度慢没有迎风冷却，因此所配置的水箱散热面积宜选用上限。
水箱所配相关管道不能太小，其中四缸机的管道内径三37mm，六缸机的管道内径三42mm。
水箱迎风面积要求尽可能大一点，通常情况下为0.31~0.37 m /KW，后置车、工程车辆还要大一些，由于道路条件改善，长时间的高速公路上高速行驶，或者容易超载，经常爬坡的车辆也要选得大一点。
对冷却液的要求：1•冷却作用：有效的带走一定的热量，使发动机得到冷却，防止过热。
2•防冻作用：防止冷却液结冰而导致水箱和柴油机水腔冻裂。
3•防氧化和腐蚀：冷却液可防止金属件的氧化和腐蚀。
为改善发动机的工作条件，进一步提高其冷却性能，发动机后置或者重型车都配置了膨胀水箱。
膨胀水箱应高于散热水箱50mm左右，必须具有相当于冷却系统总容积6%的冷却液膨胀空间，储备水量应是冷却系统总容积的11%，有暖风时达到20%，冷却液液面不能淹没加水伸长颈管，加水伸长颈管上部必须设通气孔，通气管不宜小于© 3.2mm,膨胀水箱最低液面以下水深不得低于50mm,以防止空气进入注水管。
由于受到发动机水循环系统进出口口径大小的限制，发动机进水接口外径为34mm （散热器出水接口外径也为34mm），发动机回水接口外径为35mm （散热器回水接口外径为35mm）。
本产品所选用的发动机额定功率为：110kw在设计或选用冷却部件时应以散入冷却系统的热量Q为原始数据，来计算冷却系统的循环水量和冷却空气量：燃料热能传给冷却系的分数，取同类机型的统计量， ％，柴油机A=0.23〜0.30, 取 A=0.25g e-燃料消耗率，kg/kw.h ；柴油机为0.210R-发动机有效功率，取最大功率 110kw若水冷式机油散热器，要增加散热量，Q W增大5%〜10%.在算出发动机所需的散走的热量后，可计算冷却水循环量△tW-冷却水循环的容许温升（6112。
冷却水散热量计算公式
冷却水散热量计算公式在我们日常生活和工业生产中，经常会涉及到冷却系统，而要搞清楚这个冷却系统的效果怎么样，就离不开一个重要的东西——冷却水散热量计算公式。
咱先来说说为啥要了解这个公式哈。
就拿汽车发动机来说，要是没有有效的冷却，那发动机分分钟就能“发火”，出大问题。
我之前有次自驾游，车开着开着仪表盘上的水温警示灯就亮了。
当时我那个心慌啊，赶紧找地方停车检查。
后来发现是冷却系统出了点小毛病，从那以后我就对冷却这事儿特别上心。
那到底啥是冷却水散热量计算公式呢？其实啊，它就是用来计算在一定条件下，冷却水能够带走多少热量的数学表达式。
一般来说，常用的公式是Q = m × c × ΔT 。
这里面的 Q 表示散热量，m 是冷却水的质量，c 是水的比热容，ΔT 则是冷却水进出的温差。
比如说，在一个工厂的生产线上，有一台大型机器在运行，为了给它降温，使用了冷却水。
通过测量，知道每分钟流过机器的冷却水质量是 100 千克，进水温度是 20 摄氏度，出水温度是 30 摄氏度。
水的比热容 c 大约是 4200 焦耳/（千克·摄氏度）。
那这时候，我们就能用公式来算算散热量 Q 啦。
首先算出温差ΔT ，就是 30 - 20 = 10 摄氏度。
然后把数据代入公式，Q = 100 × 4200 × 10 = 4200000 焦耳。
这就意味着每分钟，这冷却水带走了 4200000 焦耳的热量，保证机器不会因为过热而出故障。
再举个例子，在夏天，咱们家里的空调也有类似的原理。
空调里面的制冷剂就相当于冷却水，通过不断循环，带走室内的热量，让咱们感觉凉快。
要是不知道这个散热量的计算，那空调的设计和使用效果可就没那么靠谱啦。
在实际应用中，这个公式可重要了。
工程师们在设计各种冷却系统的时候，都得靠它来算一算，到底需要多少冷却水，要让水以多快的速度流动，才能达到理想的冷却效果。
要是算错了，那后果可能很严重。
叉车散热器计算
一、 冷却系统的主要设计参数计算发动机主要参数：类型：P e rk i n s 水冷四冲程，直列4缸。
气缸直径及行程：84.0m m ×100.0m m发动机排量：2216m l压缩比：23.3：1最大功率：34.1kw /2400rp m最大扭矩：142.7N.m /1800rpm在设计或选用冷却部件时应以散入冷却系统的热量Q 为原始数据，来计算冷却系统的循环水量和冷却空气量：用经验式：小时千卡/25596/75.293600418701.343.025.03600==⨯⨯⨯==s kj h P Ag Q u e e W A -燃料热能传给冷却系的分数，%，一般柴油机为0.18~0.25，取A =0.25。
e g -燃料消耗率，k g/kw.h ；柴油机为0.23~0.3，取e g =0.3。
e P -发动机有效功率，取最大功率34.1kw 。
u h -燃料低热值，柴油为41870kj/kg 。
水冷式散热器，要增加散热量，W Q 增大5%～10%。
在算出发动机所需的散走的热量后，可计算冷却水循环量：min /6.58187.41000875.291.11.1L C r t Q V w w w w w =⨯⨯⨯=∆= W t ∆-冷却水循环的容许温升（6︒-12︒），取8︒W r -水的密度，（1000kg/3m ）W C -水比热（4.187kJ/kg.C ︒）实际冷却水循环量为min /32.706.58*2.12.1L V V w p ===。
冷却空气需要量：s m C r t Q V pa a a w a /41.1047.101.12075.293=⨯⨯=∆= a t ∆-散热器前后流动空气的温度差，取20C ︒。
a r -空气密度，一般a r 取1.01kg/3m 。
Pa C -空气的定压比热，可取Pa C =1.047kJ/kg.C ︒。
二、 冷却系统的主要部件参数设计3.1散热器设计3.1.1散热器面积计算散热器的设计所根据的原始参数是散热器散发的热量和散热器的外形尺寸。
散热器的散热量计算公式
散热器的散热量计算公式散热器是一种用于降低电子设备或机械设备温度的装置。
它通过将设备产生的热量转移到周围环境中，从而保持设备的正常运行温度。
散热器的散热量计算公式可以帮助我们了解散热器的散热能力和热量传递效率。
散热器的散热量计算公式如下：Q = U * A * ΔT其中，Q表示散热器的散热量，U表示散热器的传热系数，A表示散热器的表面积，ΔT表示散热器与环境之间的温度差。
我们来了解一下散热器的传热系数U。
传热系数是指单位时间内通过单位面积的热量传递量与温度差之间的比值。
它决定了散热器传热的效率和能力。
散热器的传热系数受到散热器材料、散热片结构和流体状态等因素的影响。
散热器的表面积A也是计算散热量的重要参数。
表面积越大，散热器与周围环境之间的热交换面积就越大，从而能够更快地将热量散发出去。
温度差ΔT是指散热器表面温度与环境温度之间的差值。
温度差越大，散热器的散热能力越强。
散热器的散热量计算公式可以帮助我们评估散热器的散热性能。
通过调整散热器材料、改进散热片结构和优化流体状态，可以提高散热器的传热系数和表面积，从而提高散热器的散热能力。
除了散热器自身的设计和性能，散热器的散热量还受到其他因素的影响。
例如，周围环境的温度和湿度、设备的功率和工作状态等都会对散热器的散热效果产生影响。
在实际应用中，我们可以根据设备的功率、工作温度和环境温度等参数，计算出散热器所需的散热量。
然后，根据散热器的传热系数和表面积，选择合适的散热器型号和规格。
散热器的散热量计算公式是评估散热器散热性能的重要工具。
通过合理选择散热器和优化散热系统设计，可以有效降低设备温度，提高设备的可靠性和稳定性。
在未来的发展中，我们可以期待散热器技术的进一步创新和提高，以满足不断增长的散热需求。
散热器简化设计计算方法.
散热器设计计算方法一.散热量Q的计算1.基本计算公式：Q=S×W×K×4.1868÷3600 （Kw）式中：①.Q —散热器散热量（KW）=发动机水套发热量×（1.1～1.3）②.S —散热器散热面积（㎡）=散热器冷却管的表面积+2×散热带的表面积。
③.W —散热器进出水、进出风的算术或对数平均液气温差（℃），设计标准工况分为：60℃、55℃、45℃、35℃、25℃。
它们分别对应散热器允许适用的不同环境大气压和自然温度工况条件。
④.K —散热系数（Kcal/m.h.℃）。
它对应关联为：散热器冷却管、散热带、钎焊材料选用的热传导性能质量的优劣；冷却管与散热带钎焊接合率的质量水平的优劣；产品内外表面焊接氧化质量水平的优劣；冷却管内水阻值（通水断面积与水流量的对应关联—水与金属的摩擦流体力学），散热带风阻值（散热带波数、波距、百叶窗开窗的翼宽、角度的对应关联—空气与金属的摩擦流体阻力学）质量水平的优劣。
总体讲：K值是代表散热器综合质量水平的关键参数，它包容了散热器从经营管理理念、设计、工装设备、物料的选用、采购供应、制造管理控制全过程的综合质量水平。
根据多年的经验以及数据收集，铜软钎焊散热器的K值为：65～95 Kcal/m2.h.℃；改良的簿型双波浪带铜软钎焊散热器的K值为：85～105 Kcal/m2.h.℃；铝硬钎焊带电子风扇系统的散热器的K值为：120～150 Kcal/m2.h.℃。
充分认识了解掌握利用K值的内涵，可科学合理的控制降低散热器的设计和制造成本。
准确的K值需作散热器风洞试验来获取。
⑤.4.1868和3600 —均为热能系数单位与热功率单位系数换算值⑥.发动机水套散热量=发动机台架性能检测获取或根据发动机升功率、气门结构×经验单位系数值来获取。
二、计算程序及方法1.散热面积S（㎡）S=冷却管表面积F1+2×散热带表面积F2F1={ [2×(冷却管宽－冷却管两端园孤半径)]+2π冷却管两端园孤半径}×冷却管有效长度×冷却管根数×10-6F2=散热带一个波峰的展开长度×一根散热带的波峰数×散热带的宽度×散热带的根数×2×10-62.算术平均液气温差W（℃）W=[(进水温度+出水温度)÷2]-[(进风温度+出风温度)÷2]常用标准工况散热器W值取60℃，55℃，增强型取45℃，35℃。
发动机冷却系统设计及散热量的计算
４ 散热最的计算
下面我们就以闭式循环冷却系统为例， 讨论一 下散热量的计算。 在设计或选用冷却系统的部件时， 就是以散人 冷却系统的热量Ｑ 二为原始数据 ， 计算冷却系统的循 环水量、 冷却空气量 ， 以便设计或选用散热器和风
扇。
４ １ 冷却系统散走的热， ．
３ 闭式循环冷却及零部件在发动机上的布
＝（－ 一０ ６Ｎ，ｋ ／） ０ ５ ． （Ｊｓ 。 ）
４２ 冷却水的循环且 ． 根据散人冷却系统中的热量， 可以算出冷却水 的循环量Ｖ ： ｗ
Ｑ二
ｖｗ ＝ 万 尸． 几 石一丫 一
ｕ ｃ ０Ｗ‘Ｗ Ｗ
Ｏ ｒ只能通过专门的试验才能确定。 Ｐｃ ，
选用散热器时， 除了考虑外形尺寸外， 主要根据 散热芯与空气接触的总表面积， ０℃时为２５ｋ／ｇ可以达到良 ２８ｊｋ ） 好的冷却效果。 根
据燃油耗率和通过冷却水所带走的热量 比例， 可以 估算出这种冷却方式需消耗的冷却水量为 １ Ｌ －３ ／ ｋ ·。 Ｗ ｈ 这种冷却方式主要用于一些老式的小型内
燃机上 。
２１２ 开式循环冷却 ．．
在开式循环水冷却方式中， 冷却水连同带走的 热量重新流回江湖中去。因为 自然界的水一般处于 低温状态（ 最高３０）为了防止热应力过大， ５ ， Ｃ 内燃机
《 装备制造技术》 ２０ 年第２ ０４ 期
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 ５５０ ） ４０５
摘要： 通过介绍 内燃机冷却 系统， 分析不同系统的优缺． 以便于设计人员选择。 ｉ， 了解散热蚤的 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Ｉ 中图分类号： Ｋ Ｔ ４ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号：６２ ４Ｘ ２０ ）２ ０１ ４ １７－５５ （０４０ －０２－０
散热器散热量怎么计算
散热器散热量怎么计算？详细点放出热量Q放=cm(t-t0）散热量是散热器的一项重要技术参数，每一种散热器出厂时都标有标准散热量（即△T=64.5℃时的散热量）。
但是工程所提供的热媒条件不同，因此我们必须根据工程所提供的热媒条件，如进水温度、出水温度和室内温度，计算出温差△T，然后根据各种不同的温差来计算散热量，△T的计算公式：△T＝（进水温度+出水温度）／2-室内温度。
现介绍几种简单的计算方法：（一）根据散热器热工检验报告中，散热量与计算温差的关系式来计算。
在热工检验报告中给出一个计算公式Q=m×△Tn,m和n在检验报告中已定，△T可根据工程给的技术参数来计算，例：铜铝复合74×60的热工计算公式（十柱）是：Q=5.8259×△T（十柱）1.标准散热热量：当进水温度95℃,出水温度70℃,室内温度18℃时：△T =（95℃+70℃）/2-18℃=64.5℃十柱散热量:Q=5.8259×64.5=1221.4W每柱散热量1224.4 W÷10柱＝122 W／柱2.当进水温度80℃,出水温度60℃,室内温度18℃时：△T =（80℃+60℃）/2-18℃=52℃十柱散热量:Q=5.8259×52=926W每柱散热量926 W÷10柱＝92.6W／柱3.当进水温度70℃,出水温度50℃,室内温度18℃时：△T =（70℃+50℃）/2-18℃=42℃十柱散热量:Q=5.8259×42=704.4W每柱散热量704.4W ÷10柱＝70.4W／柱（二）从检验报告中的散热量与计算温差的关系曲线图像中找出散热量：我们先在横坐标上找出温差，例如64.5℃，然后从这一点垂直向上与曲线相交M点，从M 点向左水平延伸与竖坐标相交的那一点，就是它的散热量（W）。
（三）利用传热系数Q=K·F·△T一般来说△T已经计算出来，F是散热面积，传热系数K，可通过类似散热器中计算出来或者从经验得到的，这种计算方法一般用在还没有经过热工检验，正在试制的散热器中。
散热器的散热量计算公式
散热器的散热量计算公式散热器是一种用于散热的设备，广泛应用于电子设备、汽车发动机、工业设备等领域。
散热器的效果好坏取决于其散热量的大小。
散热器的散热量计算公式是通过计算散热器的表面积、传热系数和温度差来得到的。
散热器的表面积是散热器散热的关键因素之一。
表面积越大，散热器与周围环境的接触面积就越大，从而增加了散热器的散热效果。
散热器的表面积可以通过测量散热器的尺寸来得到，一般以平方米为单位。
传热系数是指散热器材料与空气之间传热的能力。
传热系数越大，散热器的散热效果就越好。
传热系数可以通过散热器材料的热导率来得到。
热导率是指材料在单位温度梯度下传热的能力，一般以瓦特/米·开尔文为单位。
温度差是指散热器表面温度与周围环境温度之间的差值。
温度差越大，散热器的散热效果就越好。
温度差可以通过测量散热器表面和周围环境的温度来得到，一般以摄氏度为单位。
根据以上三个因素，散热器的散热量可以通过以下公式来计算：散热量 = 表面积× 传热系数× 温度差其中，散热量以瓦特为单位。
散热器的散热量计算公式可以帮助工程师们在设计散热器时选择合适的尺寸、材料和工艺，以达到所需的散热效果。
通过增加散热器的表面积、提高传热系数和增大温度差，可以增加散热器的散热量，从而提高散热器的效果。
散热器的散热量计算公式在实际应用中非常重要。
在电子设备中，如计算机、手机等，散热器的散热量计算公式可以帮助工程师们设计合适的散热结构，以保证设备的正常运行。
在汽车发动机中，散热器的散热量计算公式可以帮助工程师们选择合适的散热器尺寸和材料，以保证发动机的散热效果，提高发动机的工作效率和寿命。
散热器的散热量计算公式是通过计算散热器的表面积、传热系数和温度差来得到的。
散热器的散热量计算公式可以帮助工程师们在设计散热器时选择合适的尺寸、材料和工艺，以达到所需的散热效果。
散热器的散热量计算公式在电子设备、汽车发动机等领域的应用非常广泛，对保证设备的正常运行和提高工作效率具有重要意义。
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)1千卡（Kcal ）=4 186焦耳。
1兆焦（MJ ）=1 000 000焦耳。
所以1MJ/kg=239Kcal/kg3.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。
发动机散热器的设计计算
发动机散热器的设计计算散热片面积是冷却水箱的基本参数，通常单位功率所需散热面积为0.20~0.28㎡/KW。
发动机后置的车辆冷却条件比较差，工程机械行走速度慢没有迎风冷却，因此所配置的水箱散热面积宜选用上限。
水箱所配相关管道不能太小，其中四缸机的管道内径≧37mm，六缸机的管道内径≧42mm。
水箱迎风面积要求尽可能大一点，通常情况下为0.31~0.37㎡/KW，后置车、工程车辆还要大一些，由于道路条件改善，长时间的高速公路上高速行驶，或者容易超载，经常爬坡的车辆也要选得大一点。
对冷却液的要求：1.冷却作用：有效的带走一定的热量，使发动机得到冷却，防止过热。
2.防冻作用：防止冷却液结冰而导致水箱和柴油机水腔冻裂。
3.防氧化和腐蚀：冷却液可防止金属件的氧化和腐蚀。
为改善发动机的工作条件，进一步提高其冷却性能，发动机后置或者重型车都配置了膨胀水箱。
膨胀水箱应高于散热水箱50mm左右，必须具有相当于冷却系统总容积6%的冷却液膨胀空间，储备水量应是冷却系统总容积的11%，有暖风时达到20%，冷却液液面不能淹没加水伸长颈管，加水伸长颈管上部必须设通气孔，通气管不宜小于φ3.2mm，膨胀水箱最低液面以下水深不得低于50mm，以防止空气进入注水管。
由于受到发动机水循环系统进出口口径大小的限制，发动机进水接口外径为34mm（散热器出水接口外径也为34mm），发动机回水接口外径为35mm（散热器回水接口外径为35mm）。
本产品所选用的发动机额定功率为：110kw在设计或选用冷却部件时应以散入冷却系统的热量Q为原始数据，来计算冷却系统的循环水量和冷却空气量：用经验式=⨯⨯⨯==360021.0431*******.03600u e e W h p Ag Q 69.14kJ/s=59450kcal/h燃料热能传给冷却系的分数，取同类机型的统计量，%，柴油机A=0.23～0.30，取A=0.25e g -燃料消耗率，kg/kw.h ；柴油机为0.210 eP -发动机有效功率，取最大功率110kw若水冷式机油散热器，要增加散热量，WQ 增大5%～10%.在算出发动机所需的散走的热量后，可计算冷却水循环量187.41000814.69⨯⨯=∆=W W W W W C r t Q V =206.41L/minW t ∆-冷却水循环的容许温升（6︒-12︒），取8︒Wr -水的密度，（1000kg/3m ） WC -水比热（4.187kJ/kg.C ︒）实际冷却水循环量为：==W a V V 2.1247.69L/min 冷却空气需要量：047.101.12014.69⨯⨯=∆=Pa W W W W C r t Q V =3.27m ³/sa t ∆-散热器前后流动空气的温度差，取20C ︒ar -空气密度，一般ar 取1.01kg/3mPaC -空气的定压比热，可取PaC =1.047kJ/kg.C ︒二．散热器设计1.散热器的计算所根据的原始参数是散热器散发的热量和散热器的外形尺寸。
冷却系统主要参数核算-发动机散热器选型
选型-发动机冷却系统计算模板(水冷1.模板使用说明:紫色区域-资料参数类需自行填入项、红色区域-标定参数或实测参数需自行填入项2.能量传递途径:燃料燃烧热能→冷却水吸收热能Qw→散热芯吸收热能Q w散(即散热器功率)→空气吸收热能3.增大冷却液流量V液效果:在其它参数不变的前提下,由公式"V液=60000*Qw/(ρ液*C液*ΔT液)"可推知,Δ度减小,即散热器进水温度减小,导致液气温差ΔTw减小,由公式"F=3600*Qw*￠/(K*ΔTw*4.185)"可推知,水散出热量降低,导致T液出升高,但发动机内散热量不变,故T液进也同步升高,直至散热器水散热与发动机高,ΔT液降低,但总ΔT液-气不变4.增大冷却风量V气效果:在其它参数不变的前提下,由公式"V气=3600*Qw/(ρ气*C气*ΔT气)"可推知,ΔT气在水箱内的冷却水循环后,由公式"V液=60000*Qw/(ρ液*C液*ΔT液)"可推知,T液出降低,再进发动机后,由低,直至 液-气热平衡,即 Qw液=Qw=Qw气,实际过程由于K值提升,Qw会有一定提升,即ΔT液降低幅度要低于5.增大环境温度T进气效果:在其它参数不变的前提下,水温同幅度提升(水冷型)参数需自行填入项器功率)→空气吸收热能Q w空*C液*ΔT液)"可推知,ΔT液减小,在此变化开始时刻,发动机出水温*ΔTw*4.185)"可推知,散热器实际散热功率Q w散减小,从而水箱内至散热器水散热与发动机内水散热平衡,即最终T液进降低,T液出升气*ΔT气)"可推知,ΔT气减小,变化瞬间,散热器换热效率Qw提升,出降低,再进发动机后,由于ΔT液不变,所以T液进降低,进而Qw降即ΔT液降低幅度要低于ΔT气降低幅度,也就是ΔT液-气减小。
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。
发动机冷却系统散热量确定及水箱、风扇参数确定的方法
发动机冷却系统散热量确定及水箱、风扇参数确定的方法发动机冷却系统散热量确定及水箱、风扇参数确定的方法1、引言发动机冷却系统的散热量确定和水箱、风扇参数确定对于发动机的正常运行至关重要。
本文将介绍一种确定散热量和水箱、风扇参数的方法，以保证发动机的冷却效果达到设计要求。
2、散热量的确定2.1 发动机散热量计算公式发动机的散热量可以通过以下公式计算：Q = m Cp （Tout - Tin）其中，Q为散热量，单位为W；m为冷却液的质量流量，单位为kg/s；Cp为冷却液的比热容，单位为kJ/(kg·K)；Tout和Tin分别为冷却液的出口温度和进口温度，单位为摄氏度。
2.2 冷却液的质量流量确定方法冷却液的质量流量可以通过测量水泵的排液流量或者通过其它测量方法得到。
2.3 冷却液的比热容确定方法冷却液的比热容可以通过查表得到，或者根据其成分和温度使用近似公式计算得到。
2.4 冷却液的出口温度和进口温度确定方法冷却液的出口温度可以通过测量冷却液出口的温度得到。
进口温度可以根据发动机的工作条件和环境温度进行估算。
3、水箱参数确定方法3.1 水箱容积确定方法水箱容积应能满足发动机正常工作时冷却液的总体积，同时考虑到冷却液膨胀时的容量增加。
一般来说，水箱容积应为冷却液总体积的1.2倍左右。
3.2 水箱材料选择方法水箱一般选用具有良好耐腐蚀性能的材料，如铝合金、镀锌铁板等。
3.3 水箱形状确定方法水箱的形状应能满足安装要求，并且有利于冷却液的循环流动和散热。
4、风扇参数确定方法4.1 风扇直径确定方法风扇直径的选取应根据发动机的散热量和冷却效果要求来确定。
4.2 风扇叶片数确定方法风扇叶片数的选取应满足要求的风量并考虑到风扇的设计压力比。
4.3 风扇材料选择方法风扇一般选用轻质、耐疲劳的材料，如铝合金、塑料等。
4.4 风扇速度确定方法风扇的转速应根据发动机的冷却需求和风扇的性能特点来确定。
5、附件本文档涉及附件-附件一、冷却液比热容表本文档涉及附件-附件二、冷却液流量及温度测量方法6、法律名词及注释1) 散热量：指发动机在运行过程中通过冷却系统散发出的热量。
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关于RDT1087-0000产品质量分析
我公司生产的RDT1087-0000产品根据我们计算和考证，质量是可以过关的，完全可以满足发动机的散热要求，我公司并针对此款产品做出了如下计算：（采用对比法进行计算，这样能更清楚此产品是否合适）
发动机散热计算实例：
发动机参数
型号、厂家：6C260-2 上海柴油机
形式：直列六缸，四冲程，涡轮增压冲冷，直喷柴油机
缸径/mm 114 额定功率/kw 192 使用温度/℃ -35~45 行程/mm 130 额定转速/rmin 2200
冷却系统参数
冷却形式：闭式冷却系，强制循环水冷风扇形式：十叶塑料
节温器形式：蜡式。
芯体组合式直径/mm 600
节温器开启温度/℃ 82 比（柴油机/风扇转）1：1 节温器全开温度/℃ 95 散热器：板翅式
材料：铝
确定散热系的散热量
Q=(348.9~697.8) Ps
Ps—发动机功率
对于燃烧室为预燃室和涡流室的发动机较大值，直喷式的取较小值。
增压直喷柴油机由于扫气的冷却作用，加之单位功率的冷却面积小，可取
Q=(348.9~465.2) Ps
针对自己或客户的产品是否长时间或条件恶劣，工作环境差，负载重等情况，所以需要选用较大的保险系数，故选：
Q=400×260=1.04×100000 =1.21×100000 W
部分发动机厂会提供发动机散热量，并对汽车主机厂所匹配的散热器提出要求，如上柴对装6C260-2提供的数据为Q=0.99×10 kca L/h=1.15×100000 w 计算平均温差Δtm
1、散热器进水温度ts
闭式冷却器取ts1=95~100℃,此处选ts1=95℃（节温器全开温度）
2、散热器出水温度ts2
Ts2=ts1-ts
Δts—冷却水左散热器中的最大降温，对强制冷却系可取Δts=6~12℃
此处选Δts=8℃，则ts2=95-8=87℃
3、进入散热器的温度tk1
一般可选tk1=40~45℃,此处选tk1=42℃
4、汽出散热器的温度tk2
Tk2=tk1+Δtk
Δtk—空气流过散热器时的升温，可接下式计算
Δtk=Q/3600*A2*Cp*Vk*Pk
A2—散热器芯部正面面积（迎风面积），由芯体结构部局决定，对于重型车可取
A2=0.3~0.5㎡此处选A2=0.4㎡
Cp—空气比定压热容，查表可得Cp=1.005ks/kg.k 热功当量接算，得
Cp=0.24kca L/kg. ℃
Vk—散热器前的空气流速，对于车用发动机可取Vk=12-15m/s 此处取
Vk=13m/s
ρk—空气密度，设定一个大气压下，气温50℃，查表可得
ρk=1.093 kg/m3
即可求：
Δtk*（1.04*100000）/3600*0.4*0.24*13*1.093=21℃
则tk2=tk1+Δtk=42+21=63℃
5、平均温差修正系数φ
汽车发送机的冷却形式，属于两种流体（空气和冷却水）互不混合的交叉流式换热形式，与热力学的简单顺流与逆汽的换热形式不同，所以要修正系数，φ对平均温差结束进行计算修正，而中值的大小取决于两个元量纲的差数P及R
P=t2”-t2’/t1’-t2’ P= t1’-t1”/t2”-t2’
式中，标1.2分别表示两种流体，此处为冷却水和空气
上角标’及”表示出口和进口，在本例中，则t1’相当于ts1=95℃, t1”相当于ts2=87℃, t2’相当于tk1=42℃,t2”相当于tk2=63℃
代入可得： P=0.39 R=0.38
接下表查的φ=0.98
两个图标，一次交流，两种流体都不混合时的φ值6、平均温差Δtm
根据传热学原理，平均温差Δtm可接下式计算
可得
Δtm=φ*(Δtmax-Δtmin)/(InΔtmax/InΔtmin)
Δtmax=ts1-tk1=95-42=53℃
Δtmin=ts2-tk2=87-63=24℃
Δtm=0.98*(53-24)/(In53/In24)=35.9℃
7、确定传热系数K
传热系数K是评价散热器换热能力的重要系数，其主要受散热器芯体结构，水管中冷却水流速，通过散热器空气流速，翅片材料以及制造质量等诸多因素影响，因此需根据实验确定，一般可取K=93~116w/(㎡·K),此处选 K=90 8、计算热面积A
散热器的散热面积，即为散热器芯体与空气接触的总表面积，按下式计算 A= Q/K*Δtm
将上面的计算结果带入
A=1.04*100000
实际设计面积可留10%的余度，取A=32.2×1.1=35.4㎡
9、生产实践
在生产中，实际装车后冷却系统良好，发动机运转正常，水温合适，无开锅现象，这表明计算结果是正常的
可知发动机冷却系统的最大散热量是与发动机额定功率，燃油消耗量成正比的，发动机工作燃烧能量有30%转化成机械能使发动机发出动力，约有30%转化热能随尾气排出，另有30%热量通过燃烧室周围金属转给水套内的冷却液，好有10%通过辐射传给空气。
由此可算出冷却系应散出多少的热量。
QW=3600XAXgeXNeXhu/3600KJ/S,A=冷却系统的散热量占燃料热能的百分比（柴油机0.18-0.25 汽油机0.18-0.25），ge=额定工况时内燃机燃料消耗率
（柴油机0.21-0.27 kg/kw·h 汽油机0.3-0.34 kg/kw·h）,Ne—内燃机功率（Kw）,hu—燃料低热值，柴油和汽油分别取41870和43100kj/kg,对上室进行简化可以得出汽油机：Qw=(0.85~1.1)Ne压缩比，取上限1~1.1，对高压缩比（>8）取下限0.85~0.95，车用柴油机：Qw=(0.6~0.75)Ne 直喷取小值，预烧式和涡流式取大值，增压直喷柴油机：Qw=(0.5~0.6)Ne.因此可选系数简化
①Q=1.04×10 ＝104 kw 公式算法
②Q=192×0.55=106 kw 国内目前的系数法
由上述可见基本没有误差，代入康明斯QSK19发动机
功率：522kw 型式：涡流增压中冷，直喷柴油机
缸速：2200r/min/1500r/min 其余发动机参数表
额定散热：182kw(水) 2kw(燃料)49kw(环境)
代入公式
Q=522×0.55=287kw
A=81㎡
传热系数K=3kw/㎡(冈量在 34440m³/h)
QA=81×4.1=332kw
由此得出配合55800m³/h冈量的风扇，此冷却器可满足需求，为特殊情况保险起见散热器厚度增加了10mm，高度增加了90mm。
在加上此产品做完实验，如气又增大换热面积，对工况需求应可满足。