[发明专利]一种微通道铝扁管的设计方法及爆破压力计算方法

说明书

本发明公开了一种微通道铝扁管的设计方法及爆破压力计算方法，微通道铝扁管的设计方法，根据客户要求的微通道铝扁管的爆破压力P进行设计，并在微通道铝扁管的图纸设计阶段，将设计参数代入公式：得出设计产品的爆破压力计算值Psubgt;0/subgt;；根据计算值Psubgt;0/subgt;与要求值P进行比较，如果计算值Psubgt;0/subgt;与要求值P偏差较大，通过调整扁管宽度W、中筋厚度D、中筋数量N和/或扁管材质，调整算值Psubgt;0/subgt;。通过本发明专利公开的方法，在微通道铝扁管产品的图纸设计阶段，即可计算产品的爆破压力值，如果计算结果不符合要求，则及时调整产品图纸，直至计算结果符合要求，大幅度节省了新产品开发成本。

技术领域

本发明涉及一种微通道铝扁管的设计方法及爆破压力计算方法。

背景技术

微通道铝扁管是一个新兴产业。1981年，Tuckerman和Pease提出了微通道散热器的概念。之后，微通道逐渐从理论走向应用，应用领域包括汽车空调、家用空调和高密度电子器件冷却。在汽车空调行业，由于传统的氟利昂系列制冷剂和R134a制冷剂相继被《蒙特利尔议定书》和《京都议定书》所否定，以CO₂作为制冷剂成为空调行业的发展趋势。但是CO₂制冷循环为超临界循环，对微通道铝扁管的耐压性能提出了更高的要求。如果爆破压力达不到要求，在产品使用过程中就有发生爆管的风险，造成整台空调损坏，影响汽车的正常使用。

目前，微通道铝扁管的爆破压力主要靠爆破压力试验机检测，检测的前提是微通道铝扁管已经被生产出来。在微通道铝扁管生产出来后，再通过爆破压力试验机检测产品爆破压力，一旦检测结果达不到客户要求，产品就要报废处理，那么为生产该产品所耗费的生产成本就全部浪费掉了。将会造成巨大的成本消耗，已经不能适应空调行业的发展。

另一方面，为了保证扁管在生产出来后爆破压力肯定能满足要求，如果产品设计非常保守，导致扁管生产出来后检测其爆破压力远大于要求值，那也是一种巨大的浪费，因为这意味着或者是增大了中筋厚度，或者是增加了中筋数量，这都会导致产品重量的增加，并伴随着扁管换热性能的降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微通道铝扁管的设计方法及爆破压力计算方法，解决现有技术中在微通道铝扁管生产出来后，再通过爆破压力试验机检测产品爆破压力，一旦检测结果达不到客户要求，产品就只能报废处理，生产成本大，操作繁琐的技术问题。

本发明为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

申请人对微通道铝扁管进行了爆破试验，通过分析爆破后的扁管，发现扁管爆破的直接原因绝大部分是中筋被拉断。说明中筋是扁管的主要承受压力点，也是扁管耐压能力最低、最容易爆破的位置。中筋厚度是影响扁管爆破压力的关键参数，中筋厚度越大，爆破压力越大。

申请人采用爆破压力试验机检测中筋厚度相同的不同型号扁管的爆破压力，检测结果差异很大。分析原因：中筋是扁管的主要承受压力点，扁管包含多根中筋，因此中筋数量也是影响扁管爆破压力的重要参数；进一步分析，单根中筋的受力面积对爆破压力影响更加直接；单根中筋的受力面积越大，爆破压力越低。单根中筋的受力面积可以用W/N来表示，W表示扁管宽度，N表示中筋数量。

对于同一型号的扁管(扁管宽度、中筋厚度、中筋数量等尺寸相同)，使用不同的原材料，爆破压力也会不同。分析原因：扁管的材质对爆破性能有直接影响，更准确的描述，即扁管的抗拉强度是影响爆破压力的关键参数，抗拉强度越大，扁管爆破压力越大。

综上，分析扁管的爆破压力与成正比关系，其中D表示中筋厚度，N表示中筋数量，W表示扁管宽度，σ_b表示抗拉强度。选取大量的扁管样件，检测扁管的中筋厚度、中筋数量、扁管宽度和抗拉强度，计算值，再检测扁管的实际爆破压力，以值为横坐标，实际爆破压力为纵坐标，绘制散点图。通过分析散点图，可知扁管的实际爆破压力P与成线性关系，设定公式：