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第二章 汽车散热器结构设计
2.1 散热管
咬口焊接制造水管是在联合制管机上能够以7～10个工序滚压成型，通过7~10组特殊的导板和滚轮逐渐的弯曲成型，在成型的最后过程中，带料差不多卷成圆形时，再继续前行，带料将碰到一个圆定不动的扁型断面芯板,芯板断面的形状、尺寸和欲制造的管子内部形状相同，然后连续的进行焊接，进入钎焊炉，将咬口部位和外表面同时镀锡，冷却后，用几组校直滚轮矫正端面形状,扭曲度等,然后按所需的长度自动切断。联合制管机一般24~26m/s。
图2.1 散热管
特别提出的是水管质量的控制，除了必须检查水管的咬缝接口处是否密封，还要检查水管的形状尺寸以及在长度方向上有无严重划痕。正常情况下，水管的断面的两个长边应该是平行的，以便散热器片和水管见接触良好。总之要口焊接法制造水管是实质上是用薄带滚压成型。镀锡，热加工和切断加工相结合的一中特殊加工方法。
2. 2散热带
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图2.2 散热带
2.3主片及上下水室
散热器的主片及水室的构造均以工艺简便，节约材料，易于钎焊和装配，牢固可靠为前提。
主片中的水管孔的排列要完全符合散热片中水管的排列和数量，散热器上水室一般高60~100mm，容积应该与水关的总容积想适应，并且要稍大于水管的总容量，同时还要考虑发动机水套的容量和进水管的尺寸，另外还要便于安装其他的附件，如进水管，加水口，内部隔板等。下水室和上水室基本结构相同在下水室需要安装出水管和放水开关，为了增加说市强度，在水室壁上还应该布置加强筋．加强筋的布置位置应使水室边壁刚硬。为了使水室的冲压工艺顺利进行，水室上用圆弧连接的过度地方，起圆弧的半径应该尽量大些。
2.4散热器的固定框架
散热器的固定框架是将散热器固定在汽车上必须的部件，包括左右侧板，Ｕ型件，三角吊耳等。用来保证芯部刚度，并在起撒谎能够安装有关零件。左右侧板是直接焊接在水室上的，底部托住下水室，并一起外沿焊接在上下水室上，Ｕ型件和三角吊耳是用来安装和固定散热器总成。
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2.5散热水管
大多数情况下，散热器的进出水管是由生铁铸造成的并以铆钉，加强板和钎焊固定在水室上，为了增加强度，在很多散热器的结构上，水管是穿过水室的，并在它相对的两壁上加焊。散热器的进出水管通常是焊接在水室上的。
散热器的上部加水口平时常用盖严密封住的，以防冷却水溅出。但如果冷却水中水蒸汽过多，将使冷却系内压力过大，可能导致散热器破裂。因此，必须在加水口处设置排除水蒸气的通道－泄气软管。
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第三章 管带式散热器传热过程的理论分析
3.1 管带式散热器的传热计算
散热器的散热量方程式为：
（ 3.0 ） Q?KF?Tm3.1.1 散热面积的计算
1、水侧的（水管）传热面积
F0＝截面周长*水管长*冷却管数目
＝2*（a+b）*L*N （3.1） 式中：a:水管截面的长；b：水管截面的宽 2、气侧的（管带）传热面积
Fi＝管带周长*翅片单元的有效宽度/管带波距*散热片的层数
2??ωl2??*Η ＝ 2 * ? ? ω 2 * * Ν 1 （3.2）
??4ω? ?
式中：H：水管间距；ω：管带波距；N：管带数目；l：管带宽
3.1.2 当量直径的计算
努塞尔准则数Nu?hlul、雷诺数Re?等的定义式中，l为定型尺寸。通常λv是选取对流体运动或传热发生主导影响的尺寸作为定型尺寸。例如，在圆管内的换热过程取管子内径Di，在管外强迫流动换热时取管子外径D0，而对非圆形管道则取其当量直径De，在一般情况下，根据文献[3]当量直径的定义为:
D=4*A/U
式中：A：流体的流通截面积；U：周长 A、水侧通道（矩形）的当量直径
4 * A 4 * a * b （ 3.3 ）
Di??U2*(a?b)第9页 共34页
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B、气侧通道的当量直径 4*A4*0.5*w*HD?? o U 2 （ 3.4 ）
w2w?2*?H
4
3.1.3 对数平均温差△t m
交叉流散热器中，二流体的流动情况虽然简单，但是由于二流体的温度变化规律属于二维，而且温度变化又与二流体本身是否混合有关，故交叉流的对数平均温差的计算要比逆流复杂，常先按逆流散热器算出对数平均温差△tm逆，然后乘以考虑因其流动方式不同于逆流而引入的修正系数ψ，查文献[11]发现平均值为0.95~0.98之间，在计算中一般取0.98。假设热流体的进、出口温度分别为t1、t2，冷流体的进、出口温度分别为t3、t4，则得:
?t1?t4???t2?t1? △ t m * （ 3.5 ） ? ψt1?t4lnt2?t33.1.4 传热系数K
3.1.4.1 总传热系数K
对于任何散热器的分析来说，决定传热系数是最基本的但也是最不容易确切知道的事，这里引用文献[1]中的总传热系数求解法。这一系数是用总热阻来定义的。
若热交换器中的两个流体被一个平壁隔开，这一系数为：
1 K ? （ 3.6 ）
(1/hi)?(d/k)?(1/ho)如果两种流体被一管壁隔开，此系数具有如下形式：
1
Ko?1 （ 1 Ro Ro Ro ） 3.7
?ln()?()hikRiRiho
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