探秘翅片管散热器换热规律的研究

　　有学者对翅片管散热器的换热规律进行了数值模拟,得到不同结构的翅片管周围空气的温度与速度分布。观察发现,在几何参数相同的情况下,封闭翅片的总散热量、单位体积散热量与金属热强度均高于开放翅片。然后,在定热流、定壁温条件下,着重研究了闭式翅片管的传热特性,得到了换热系数、金属热强度、总散热量、单位体积散热量、单位换热面积散热量随机翼高度和角度的变化趋势。末后根据数值模拟结果拟和出了封闭式翅片管的换热关联式。研究模拟结果发现,相同条件下(翅高、夹角与壁面平均温度)恒壁温的换热性能高于恒热流的换热性能。

　　为了验证上述模拟结果的准确性,建立了翅片管散热器传热实验平台。通过实验测量了翅片管及其周围空气的温度分布和散热量,并与数值模拟结果进行了比较,验证了数值计算的准确性。建立了以总散热量、单位体积散热量和单位累积散热量为参数的目标函数。根据数值模拟和试验结果,得到了固定高度和夹角时翅片高度与夹角的关系,拟合了翅片高度与夹角的关系方程。

　　还有学者假定传热为稳态,肋片是漫灰体,常物性,肋片温度只随肋高变化,肋尖隔热,肋间壁面温度均匀,等于Tw。对一梯形肋片建立数学模型并列出方程组,用试射法求解。即假定y=0处的dT/dy,用龙格-库塔法求解,再用牛顿迭代法修正,然后求出温度分布,然后用傅里叶定律求出每个肋片的散热量得到的主要结论有,得到了肋片中的温度分布;各个参数对肋片散热特性的影响,即对肋片性能影响较大的是肋片高度,但肋高的增加对辐射是不利的,肋片间距的增加有益于当个肋片的散热,但会降低肋片有益度。翅片管散热器肋片根部厚度的变化对肋片性能的影响不大,环境温度对肋片影响不大,肋基温度越高,辐射影响越显明。