LDV散热器传热特性的分析研究
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钱 金 山
（ 海 汽 车 商 用 车技 术 中心 ） 上
［ 要 ］ 热 器是发 动机 是 重要 部件 总成 。本 文对 上 海汽 车商 用车技 术 中心 Ｌ 摘 散 ＤＶ 车 用散 热 器
的 传 热 性 能 进 行 风 洞 试 验 ， 实 测 试 验 数 据 ， 管 外 横 掠 管 簇 的 对 流 换 热 系数 从 传 热 系数 中 分 离 由 将
ｏ ｔ ａ值 努 谢 尔 雷诺 数 Ｗ・ 特 数 ｋａ Ｐ Ｒ ｅ Ｐ ａ
ｍ－．Ｃ ２ｏ一 Ｎｕ
： ＋，ｆＺ ｎ ｒｌ ＋ ） ＋（ ｒ
而管外 换热 系数只 与空气 的流速有关 ， 则
（） ２
（） ３
ｌ
２
ｌ ９９ ５ ．３
ｌ８ ４ ６ ３
３１０ ｌ ６ ０ ２ ６ ８ ２１４ ｌ ２ ．４ ８ ．３ ３ ．２ ．４ １９
风 洞 试 验 时 ． 常 设 定 一 是 管 内 冷 却 液 流 量 为 通
定 值 时 ， 化 横 掠 管簇 的 空气 流量 ； 是 管 外 横 掠 变 二
翅 片 管 簇 的 空 气 流 量 为 定 值 ，变 化 管 内 水 流 量 ， 并
态 时 ， 内 放 热 系 数 ａ 即 为 常 量 ， 管 外 横 掠 管 簇 管 ． ． 与
弱商 用 车 板 块 ， 开 始迅 猛 发 展 ， 进 第 一 款 车 散 也 引
热器 产 品 国产化 也 已进 入批 量 生 产 阶段 。然 而 ， 对 于 该 产 品 在 传 热 方 面 的 应 用 研 究 还 比 较 薄 弱 ． 处 尚
于 以复制 为 主 的状况 ， 于其 规定 的热性 能 指 标 的 对 合理 性及 意 义缺 乏深 刻 的认 识 。因此 ， 商 用 车 的 对 Ｌ Ｖ散热 器 的热性 能 进行 研 究 ， 可 了解 和掌 握 国 Ｄ 既 外 技术 ， 可为上 海 汽 车商 用车 的后续 产 品 提 供技 又
出来 。 整理 成 无量纲 准则 式 ， 为散 热 器的优 化 设计提 供 参 考依 据 。 另外 ， 对一 些 未做 过 性能 试验 的
散 热器 的设计 计算 也能提 供 帮助 。
［ 关键 词 ］ 传热特 性 ； 对流 传热 ； 交换 器 热
Ｋｅ ｗｏｒ ：ｃ ｎｖ ｃ ｉｅ ｈ ａ ｒ ｎｓｅ ； ａ ｒ ｎ ｆｒ ｃ ａ ａ ｔｒｓｉ ； ａ ｘ ｈａ ｇ ｒ ｙ ｄｓ ｏ ｅ ｔ ｅ ｔｔａ ｆ ｒ ｈｅ ｔｔａ ｓｅ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｈｅ ｔｅ ｃ ｎ ｅ ｖ
ｒ
．
（ ２ 规 格 （ Ｉ 厚 （３ 格 （ｌ１ 壁 厚 （￣ １ ｍ ） Ｔ ｉ ｍ）壁 １ ｉ ｍ）规 ｎｌ） ｌ １ｎ） ｌ ｉ
Ａ Ｌ Ｗ Ｘ ８ ＨＸ Ｄ ６
为 污 垢 热 阻
接 触 热 阻 在 钎 焊 工 艺生 产 的 散 热 器 ． 据 试 验 根
钱金 山 ： Ｄ Ｌ Ｖ散 热器 传 热 特 性 的分 析 研 究
１ ３
Ｌ Ｖ散 热器 传 热特 性 的分 析 研 究 Ｄ
Ａｎａ ｙ ｉ １ ｔ ｅ ｔＴｒ ｎ ｆ ｒ Ｃｈａ ａ ｔ ｒ ｓ ｉ ｓ ｌ ｓｓ ０ １ ｈｅ Ｈ ａ ａ ｓ ｅ ｒ ｃ ｅ ｉ ｔｃ ｆ ｒ ＬＤＶ ｄ ａ ｏ ０ Ｒａ ｉ ｔ
的状态 无关 ， 则用 Ｒ表示 综合 热 阻为 ：
１ ４
内 燃 机 与 配 件
计 算 传 热 Ｒ 值 系 数 Ｒ ｌ ３ ｘ ０ Ｐ ｗ 序 号 Ｗ ・ ． （ ｏ ｋ ａ ｍ ｍ・ Ｃ・ Ｐ
℃ Ｗ 一 ‘ １ ２．３ Ｏ
２．３ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
２ １ 年 第 ４期 ０１
６ ５ ８ ４ Ｘ３ ２
】 ＿８ ３８
３２ ．５ Ｘ２Ｏ
Ｏ． ３
７ ５ Ｘ３ ．６ ２
一
可得 ， 绝对 值 数字 很 小 ， 散 热 系数 值 影 响￣ ／ ， 其 对 ＥＪ ＂
般在计 算 中常 常略去 不计
通 常 管 内 换 热 ， 水 流 量 确 定 ， 处 于 紊 流 状 当 且
３ ．２ ４ ｌ３ ２ ６２ ２ ．３ ０ ６ ６ －７ ９ ．９ ７Ｏ １ ２ ７３
３ ． ３ ２ ６ ２ ２ ５ ７ ２３ １ ０６ ６ ．９ ５ ．２ ．６ １２ ３ ６
式 中 Ｖ 为最小截 面处 的风速 。 ａ
３
４
１ ８６ ７ ．６
１ ５ １ ８ ．】
２．３ ０
２．３ Ｏ
３ ．２ ３ ４５ ２ ０３ ２ ３ １ ３ ０６ ５ ．９ ８ ．４ ５．９ ５０
术 依 据
ｚ 一
一
一 一
＝ ： ｕ 一
－
图 １
全 部 试 验 数 据 均 由系 统 处 于 准 稳 定 工 况 时 由
计算 机 采 集 ， 并将 最终 结 果在 计 算 机保 存 和显 示 数 据 于屏幕 。
１ 试 验 方 法
试 验 产 品选 用 商 用 车 Ｌ Ｖ散 热 器 见 图 １ 示 ． Ｄ 所 其 几何 尺 寸 见 表 １ 试 验 时冷 却 液 在 管 内流 动 ． 气 横 掠 。 空 翅片管簇 ， 两种 流体 以逆 流 的方 式 进 行热 量 传 递 。
Ｕ
刖 舌
分 别 对 这 两 种 情 况 的 进 行 转 热 性 能 和 阻 力 特 性 的 分 析研 究 。
— —
近 几 年 我 国 汽 车 工 业 的 迅 速 发 展 ． 以 上 海 汽 尤 车 的 年 产 量 已超 过 ３ ０万 辆 ． 作 为 上 海 汽 车 的 薄 ０ 而
表 １
迎 风 而尺 热 面 积 散
寸 （ｌ ） ｜Ｉ ］ｎ
Ｌ ｌ Ｘ ｉ
２ 数 据 处 理
管外换 热 系数 的计算 现 以热 阻形 式来 表示 传热 系数 ｋ与 其它量 的关 系 ：
１ １ ＋
ｒ （ ＋ｎ （ ） ， ＋ ｒ） １
水 管
散 热 带
式 中 ， 为 翅片 热阻 ， 为散热 管壁 面热 阻 ， ｒ ， ｒ ，
（ 海 汽 车 商 用 车技 术 中心 ） 上
［ 要 ］ 热 器是发 动机 是 重要 部件 总成 。本 文对 上 海汽 车商 用车技 术 中心 Ｌ 摘 散 ＤＶ 车 用散 热 器
的 传 热 性 能 进 行 风 洞 试 验 ， 实 测 试 验 数 据 ， 管 外 横 掠 管 簇 的 对 流 换 热 系数 从 传 热 系数 中 分 离 由 将
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而管外 换热 系数只 与空气 的流速有关 ， 则
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风 洞 试 验 时 ． 常 设 定 一 是 管 内 冷 却 液 流 量 为 通
定 值 时 ， 化 横 掠 管簇 的 空气 流量 ； 是 管 外 横 掠 变 二
翅 片 管 簇 的 空 气 流 量 为 定 值 ，变 化 管 内 水 流 量 ， 并
态 时 ， 内 放 热 系 数 ａ 即 为 常 量 ， 管 外 横 掠 管 簇 管 ． ． 与
弱商 用 车 板 块 ， 开 始迅 猛 发 展 ， 进 第 一 款 车 散 也 引
热器 产 品 国产化 也 已进 入批 量 生 产 阶段 。然 而 ， 对 于 该 产 品 在 传 热 方 面 的 应 用 研 究 还 比 较 薄 弱 ． 处 尚
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散 热器 的设计 计算 也能提 供 帮助 。
［ 关键 词 ］ 传热特 性 ； 对流 传热 ； 交换 器 热
Ｋｅ ｗｏｒ ：ｃ ｎｖ ｃ ｉｅ ｈ ａ ｒ ｎｓｅ ； ａ ｒ ｎ ｆｒ ｃ ａ ａ ｔｒｓｉ ； ａ ｘ ｈａ ｇ ｒ ｙ ｄｓ ｏ ｅ ｔ ｅ ｔｔａ ｆ ｒ ｈｅ ｔｔａ ｓｅ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｈｅ ｔｅ ｃ ｎ ｅ ｖ
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为 污 垢 热 阻
接 触 热 阻 在 钎 焊 工 艺生 产 的 散 热 器 ． 据 试 验 根
钱金 山 ： Ｄ Ｌ Ｖ散 热器 传 热 特 性 的分 析 研 究
１ ３
Ｌ Ｖ散 热器 传 热特 性 的分 析 研 究 Ｄ
Ａｎａ ｙ ｉ １ ｔ ｅ ｔＴｒ ｎ ｆ ｒ Ｃｈａ ａ ｔ ｒ ｓ ｉ ｓ ｌ ｓｓ ０ １ ｈｅ Ｈ ａ ａ ｓ ｅ ｒ ｃ ｅ ｉ ｔｃ ｆ ｒ ＬＤＶ ｄ ａ ｏ ０ Ｒａ ｉ ｔ
的状态 无关 ， 则用 Ｒ表示 综合 热 阻为 ：
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内 燃 机 与 配 件
计 算 传 热 Ｒ 值 系 数 Ｒ ｌ ３ ｘ ０ Ｐ ｗ 序 号 Ｗ ・ ． （ ｏ ｋ ａ ｍ ｍ・ Ｃ・ Ｐ
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２ １ 年 第 ４期 ０１
６ ５ ８ ４ Ｘ３ ２
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一
可得 ， 绝对 值 数字 很 小 ， 散 热 系数 值 影 响￣ ／ ， 其 对 ＥＪ ＂
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通 常 管 内 换 热 ， 水 流 量 确 定 ， 处 于 紊 流 状 当 且
３ ．２ ４ ｌ３ ２ ６２ ２ ．３ ０ ６ ６ －７ ９ ．９ ７Ｏ １ ２ ７３
３ ． ３ ２ ６ ２ ２ ５ ７ ２３ １ ０６ ６ ．９ ５ ．２ ．６ １２ ３ ６
式 中 Ｖ 为最小截 面处 的风速 。 ａ
３
４
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２．３ ０
２．３ Ｏ
３ ．２ ３ ４５ ２ ０３ ２ ３ １ ３ ０６ ５ ．９ ８ ．４ ５．９ ５０
术 依 据
ｚ 一
一
一 一
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图 １
全 部 试 验 数 据 均 由系 统 处 于 准 稳 定 工 况 时 由
计算 机 采 集 ， 并将 最终 结 果在 计 算 机保 存 和显 示 数 据 于屏幕 。
１ 试 验 方 法
试 验 产 品选 用 商 用 车 Ｌ Ｖ散 热 器 见 图 １ 示 ． Ｄ 所 其 几何 尺 寸 见 表 １ 试 验 时冷 却 液 在 管 内流 动 ． 气 横 掠 。 空 翅片管簇 ， 两种 流体 以逆 流 的方 式 进 行热 量 传 递 。
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分 别 对 这 两 种 情 况 的 进 行 转 热 性 能 和 阻 力 特 性 的 分 析研 究 。
— —
近 几 年 我 国 汽 车 工 业 的 迅 速 发 展 ． 以 上 海 汽 尤 车 的 年 产 量 已超 过 ３ ０万 辆 ． 作 为 上 海 汽 车 的 薄 ０ 而
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迎 风 而尺 热 面 积 散
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水 管
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式 中 ， 为 翅片 热阻 ， 为散热 管壁 面热 阻 ， ｒ ， ｒ ，