管材发散热水容器最好水流量的研究

　　管内换热分析计算根据文献<1>介绍，对于中给出的尺寸，圆管桑塔纳散热水箱的管内最佳流量为1.67kg/s，水阻为37400Pa.当气流量为1.2kg/s时，其单位时间的散热量为43kW。而对于扁管，是否也一定要达到上述水流量值，才能满足桑塔纳轿车的散热要求呢给出的试验数据表明，增大管内流量是无法满足所规定的散热要求的（如表中水流量由1.16kgs-1增加至1.33ks-1时，其散热量并未有明显的增加），这和管内的流动状况有关。由边界层理论可知，湍流换热强度与湍流边界层中的层流底层厚度有很大的关系，层流底层越薄，传热就越好，反之就差。湍流可减小层流底层的厚度，起到强化传热的作用。

　　结果分析分析和的计算数据可以看出，对于扁管，管内雷诺数和管内传热系数数量级均大于104，可以判定管内工况属湍流充分发展状态，换热情况也相当好，且其层流底层的厚度均在0.052mm以下。因此可以肯定，在试验数据的范围内，减小水流量对传热无不良影响，且减小水流量既可减小水阻，又可减少泵的功耗。

　　曲线的比较可知，在相同的气流量下，改变管内水流量，其散热负荷变化不大（最大相差仅为3.74%，最小差别为0.91%），由此也可得出水流量对传热无影响的结论。

　　曲线还可看出，当水流量为一定而改变气流量时，其传热系数和散热负荷均相应增大。因此可知，该结构的散热水箱与其他散热水箱一样，传热热阻在气侧，只要强化气侧换热状况，即增大气流量，就可提高散热水箱的散热负荷。

　　结论从上述分析可得出如下几点的结论：a.将扁散热管用于桑塔纳散热器中，其水流量可减小且不会影响传热性能。b.扁管散热器水侧阻力比较大，在水侧流量为1.33kg/s时，其水阻力为62378Pa，在水流量为0.97kg/s时，其水阻力为36621Pa。c.该散热器空气侧阻力比较小，在1.07kg/s时，其风阻仅为134Pa，如要达到规定风阻220Pa，则风量可大于1.33kg/s，其散热量也将相应提高。d.要强化该结构的散热水箱，必须从气侧入手。增大管内水流量，对传热无大的改观，相反，会增大泵的功耗。综上所述可以认为，对于此种结构类型的散热器，可增加空气侧的气流量，适当减小水流量，调整轿车上有限的能源，以满足需要。