[发明专利]一种提升散热器散热能力的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及车用散热器技术领域，尤其涉及一种提升散热器散热能力的系统及方法。

背景技术

目前，对于发动机用散热器特别是工程机械散热器，从芯体的组合形式上分主要为串联式、全并联式以及串并联式；从散热器的结构形式上分主要为板翅式和管带式。对于提高散热器的散热性能，主要通流管道内部的湍流度、外翅片的散热系数及其风阻，通流管道的截面外形以及各散热部件的厚度进行提升，并未考虑到冷却风扇的进风风速分布，以至于出现散热器部分区域散热系数较高，部分区域散热系数很低。

中国专利CN101135542A公开了一种车用热交换器，通过热阻Rw计算出通流截面外形的形状以及管壁厚度，从而达到较小的热阻形成较大的散热系数和散热能力，包括：在一侧的封头，用于连通由发动机提供的、流经恒温器和水泵的冷却水，该恒温器根据冷却水的温度调节开闭；换热管，其结构上紧固，以在其一侧端部与该封头连通，且平行于驱动风的方向布置；在另一侧的封头，其结构上紧固在换热管的另一侧端部以与其连通，用于将冷却水排入发动机；及固定连接在换热管之间的翅片，其中当管的材料厚度TTH在0.15到0.23mm时，管的内宽B和节距TP由公式1.50≤B×TP0.2≤1.94确定，该公式由热阻Rw导出。此时，热交换器可用作高效薄式散热器，且冷却水在管内的流动在大部分区域内为湍流，其结构形式如图1所示。此专利中存在的不足如下：1)未考虑冷却风扇的进风风速分布；2)外翅片分布为均匀分布，未优化外翅片分布。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种提升散热器散热能力的系统，充分考虑冷却风扇的进风风速分布，优化了外翅片分布。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

一种提升散热器散热能力的系统，其中，包括散热器总成和冷却风扇，所述冷却风扇向所述散热器总成内吸入散热用冷空气，所述散热器总成包括散热器芯体与导风罩，所述散热器芯体具有若干个环形散热区，所述散热器芯体上分布有流道管路，所述环形散热区内的流道管路的内外部分别布设有内翅片和外翅片。

上述提升散热器散热能力的系统，其中，所述环形散热区有三个。

上述提升散热器散热能力的系统，其中，所述流道管路包括主流道管路、分流道管路和区内流道管路，所述散热器通过所述主流道管路与外部连通，各个所述环形散热区通过所述分流道管路相互连通，所述环形散热区内具有所述区内流道管路。

一种如上述任意一项所述的提升散热器散热能力的系统的方法，其中，包括下列步骤：

计算冷却风扇在散热器芯体迎风面的静压分布；

根据冷却风扇静压分布将散热器芯体分为若干个环形散热区，并由上述静压分布得出各散热区的静压流量关系；

对于任意一个环形散热区，对于给定设计风速V，根据公式流量Q＝V*A得到Q值，其中A为散热分区迎风面积，同时通过所述静压流量关系查到所述散热区在设计风速V下的静压P；

选取散热系数K大的翅片或散热面积F大的翅片，所选取的外翅片风阻满足ΔP≤P。

上述提升散热器散热能力的系统的方法，其中，所述散热面积大为在迎风面积不增加的前提下。

上述提升散热器散热能力的系统的方法，其中，所述环形散热区为三个。

与已有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、充分利用冷却风扇所产生的风速分布特点，将散热器划分为N个环形散热区；

2、对每个环形散热区单独进行散热设计，选取最合适的内外翅片，保证各散热区的散热功率在设计风速下达到最大；

附图说明

图1是本发明提升散热器散热能力的系统及方法的系统的结构示意图；

图2是本发明提升散热器散热能力的系统及方法的系统实施例的散热器分区示意图；

图3是本发明提升散热器散热能力的系统及方法的系统的内、外翅片的结构示意图；

图4是本发明提升散热器散热能力的系统及方法的方法的流程示意图；

图5是本发明提升散热器散热能力的系统及方法的方法的静压流量关系曲线图。

具体实施方式

下面结合原理图和具体操作实施例对本发明作进一步说明。