翅片结构及尺寸

换热单元物理模型

图2热侧紊流片结构示意图

表1 仿真用不同翅片的尺寸参数（均为波纹形式） Tab.2.1 Size parameters of fins used for simulation 翅片序号 1 翅高h（mm） 节距a（mm） 扭幅b（mm） 5.0 3.2 0.75

2 3 4 5

2、机油换热器

5.0 5.0 5.0 5.0 4.0 5.0 3.2 3.2 0.75 0.75 1.0 1.5 对于车用发动机，机油温度过高或太低，都会严重影响车辆的稳定可靠运行，因此，机油冷却器是保证机油正常工作必不可少的车用换热器。目前水冷车用机油冷却器比较普遍，通常采用紧凑板翅结构，机油侧和水侧流道内均布置翅片以提高性能并改善强度。翅片形式及几何参数对换热器性能影响巨大，研究翅片参数对油冷器性能影响的灵敏度分析是设计紧凑、高效油冷器的关键。

研究对象原型是结构如图3所示的机油冷却器，四个机油通道与三个冷却水通道间隔布置，各通道内部均布置有结构尺寸相同的错位锯齿翅片,翅片结构如图3（b）所示。（你毕业设计只建立一层油一层水即可）

（a） （b）

图3 机油冷却器以及流道内翅片结构示意图

以空-空中冷器换热单元为原型，建立如图2.1所示的换热单元仿真物理模型，一层热通道，上下各一层冷通道，各层的结构尺寸相同，均为50mm*50mm*5mm。

其中冷热侧的出入口处均做适当延长以减少边界条件对计算结果的影响。中间热侧通道布置有波纹形紊流片，上下冷侧通道没有翅片。翅片结构尺寸如图2.2所示，b, a, h分别为翅片的扭幅、节距和翅片高度，单位均为mm，共15个波峰通道，由于翅片和冷热通道之间的隔板的厚度分别为为0.15毫米、0.2毫米，导热热阻很小，所以流动计算过程中忽略其厚度。表2.1为所有仿真用翅片的尺寸参数。

3、可供选用的翅片结构和尺寸

几种典型的散热带和紊流片结构如图4、图5所示，尺寸参数如表2、表3所示。

（1）双向波纹形 （2）直角波纹形

（3）直齿形 图4散热带类型

（1）直齿矩形 （2）锯齿型

图5 紊流片类型

表2散热带结构尺寸列表

(A) 双向波纹型 h = 7.5mm a = 6mm b = 1.5mm l = 10.8mm （B） 双向波纹型 h = 10.5mm a = 6mm b = 1.5mm l = 10.8mm （C） 双向波纹型 h = 7.5mm a = 6mm b = 0.75mm l = 10.8mm （D） 双向波纹型 h = 10.5mm a = 6mm b = 0.75mm l = 10.8mm

（E） 直角波纹型 h = 10.5mm a = 8.5mm b = 1.8mm l = 12mm （F） 直角波纹型 h = 7.5mm a = 8.5mm b = 1.8mm l = 12mm （G） 直齿矩形 h = 8mm a = 3.5mm 表3紊流片结构尺寸列表

(a) 直齿矩形 g =6.5 mm c =5 mm (b) 直齿矩形 g =8.7 mm c =3 mm (c) 锯齿型 g =8.7 mm d =3 mm e =3 mm (d) 锯齿型 g =6.5 mm d =5 mm e =5 mm (e) 直齿矩形 g =3.8 mm c =4 mm