发动机散热器的设计计算
散热器尺寸设计计算方法
散热器尺寸设计计算方法1.散热器面积计算：散热器的面积是散热效果的关键因素之一、根据散热器的材料、形状和工况要求，可以计算出散热器需要的面积。
常用的计算公式如下：A=Q/(U*ΔT)其中，A为散热器面积（m^2），Q为需要散热的功率（热量，W），U为散热器的总传热系数（J/(m^2·s·K)），ΔT为散热器的温差（K）。
2.散热器尺寸计算：散热器的尺寸也是影响散热效果的重要参数。
常用的尺寸设计计算方法有以下几种：（1）翅片间距计算：翅片间距是翅片散热器的一个重要参数，影响散热器的散热面积。
一般情况下，翅片间距需要与相邻的翅片高度相等，以确保散热面积充分利用。
翅片间距计算公式如下：S=H/(N+1)其中，S为翅片间距（m），H为散热器的高度（m），N为翅片数量。
（2）翅片厚度计算：翅片厚度会影响散热器的散热效果和机械强度，一般情况下，翅片厚度越小，散热效果越好。
根据散热器的散热面积和翅片的数量，可以计算出翅片的厚度。
翅片厚度计算公式如下：T=A/(N*L)其中，T为翅片厚度（m），A为散热器的面积（m^2），N为翅片数量，L为散热器的长度（m）。
（3）散热管直径计算：散热管的直径也是散热器的一个重要尺寸参数。
直径越大，散热效果越好，但同时也会增加材料成本。
根据散热器的总传热系数和散热管的数量，可以计算出散热管的直径。
D=sqrt((4Q)/(P*π*N))其中，D为散热管的直径（m），Q为需要散热的功率（W），P为散热管的壁厚（m），N为散热管的数量。
除了上面介绍的计算方法，根据具体的散热要求和特殊情况，也可以采用一些其他的尺寸设计计算方法。
需要根据实际情况选择合适的计算方法，确保散热器的散热效果和稳定性。
YN490ZLQ汽车散热器、中冷器（冷却系统）的设计计算
YN490ZLQ发动机，其额定功率为60KW/3200rpm。
现用《传热学》对其中冷器的散热性能进行简单的理论计算。
由于缺乏台架试验的有关数据，在这里则用类比的方法确定。
即：假设发动机的进气量与其功率成正比。
一、发动机的参数⑴进气量6BTAA：Ne=210hp，⊿M =0.305kg/sCY4102BZLQ：Ne=82hp，⊿M =0.119kg/s⑵中冷器的参数进气温度t1a=110℃出气温度t2a=45℃环境温度t0=27℃热空气流速u=25km/h⑶冷却空气进风速度va=12m/s二、中冷器结构选择散热管：见图一截面宽×长=6.5×38，7孔，管数27散热管平壁厚0.5～0.6散热带：见图二波高×波距×波数×带宽=8.95×5×80×38散热带根数:28中冷器结构初步设计如下：芯部尺寸：芯高×芯宽×芯厚= H×B×N =400×425×38 三、简单计算⑴单根散热管通流面积a=153.3mm2所有散热管通流面积A=27a=4139.1 mm2单根管内流体浸润周长l=180.56mm所有管内流体浸润周长L=27l=4875.12mm当量直径de=4×a/l=3.396mm⑵所有散热管内表面积FL=2.023 m2所有散热管外表面积FW=0.935m2散热带表面积F带=3.474 m2中冷器冷空气侧散热面积FΣ=FW+F带=4.409 m2四、散热管内放热系数的计算⑴中冷器的散热量QnQn=Cpa×⊿T×⊿M定性温度T=(t1a+t2a)/2=100℃Cpa——定压比热，1.005kj/kg℃⊿M——单位时间内的质量流量，⊿M =0.119kg/s ⊿T——中冷器进出气口温差，⊿T= t1a-t2a=65℃ρa——空气密度，1.060kg/m3γ——运动粘度，18.97×10-6 m2/sPr——普朗特数，Pr=0.696λ——空气导热系数，λ=2.90×10-2w/(m×℃) 得: Qn=7.77kW⑵热空气在散热管中的流速v⊿M=⊿V×ρa⊿V——体积流量，⊿V=0.112m3/s⊿V= A×vA——散热管通流面积A=4139.1 mm2V=27.06m/s⑶散热管内的雷诺数ReRe= V×de/γde——当量直径，de=3.396mmRe=4844⑷散热管内放热系数αg努谢尔数Nu=0.023×Re0.8×Pr0.3Nu=18.31Nu=αg×de/λ得: αg=156.36 w/(m2×℃)五、散热管外放热系数的计算⑴散热管外出风温度t aˊ①芯子总成的净面比ζζ=0.551②冷空气的体积流量⊿Vˊ⊿Vˊ=ζ×H×B×va=1.124m3/s③冷空气质量流量⊿Mˊ取定性温度为环境温度,t=t0=27℃Cpa——定压比热，1.005kj/kg℃⊿Mˊ——单位时间内的质量流量，kg/s⊿Tˊ——冷空气进出气温差，⊿Tˊ= t aˊ-t0ρa——空气密度，1.165kg/m3Pr——普朗特数，0.701得：⊿Mˊ=⊿Vˊ×ρa=1.310 kg/s④Qn=Cpa×⊿Tˊ×⊿Mˊ得: ⊿Tˊ=6℃得：t aˊ=33℃反馈，取定性温度为t=（t0+ t aˊ）/2 =30℃查表得：Cpa——定压比热，1.005kj/kg℃ρa——空气密度，1.165kg/m3得：⊿Mˊ=⊿Vˊ×ρa=1.310kg/sQn=Cpa×⊿Tˊ×⊿Mˊ得: ⊿Tˊ=6℃得：t aˊ=33℃得：η=（33-33）×2/(33+33)=0%所以，可以用环境温度近似地作为定性温度，此时空气的一些参数如下：Cpa——定压比热，1.005kj/kg℃ρa——空气密度，1.165kg/m3γ——运动粘度，16×10-6m2/sPr——普朗特数，Pr=0.701λ——空气导热系数，λ=2.67×10-2w/(m×℃)⑵冷空气外掠管的雷诺数ReRe= V×de`/γde——当量直径，de`=11.41mmV——空气流速，V=12m/sRe=6838⑷散热管外的放热系数αw努谢尔数Nu=C×Re n查《传热学》[3]表7-6得：C=0.424，n=0.588Nu=0.424×Re0.588Nu=87.02Nu=αw×de`/λ得:αw=203.63 w/(m2×℃)⑸散热带的效率ηη=th(mh)/(mh)散热带的参数m=(2×αw/λ×δ)0.5δ为散热带厚度，δ=0.135×10-3mλ为散热带的传热系数，假设散热管和散热带之间焊接良好。
散热器参数计算
散热器参数计算1.发动机冷却水散热量Φ（Kcal/h）冷却系应散发出去的热量与发动机的形式及功率大小有关。
额定点工况下冷却水散热量约占燃料总发热量的 22～30％，考虑到冷却系设计的安全性，一般取上限。
Φ ＝ 25％×P×q×H u其中： P 为额定功率（ Kw）q为油耗率（g/Kw.h）Hu为燃料低热值，柴油取 10.2Kcal/g2.水循环体积流量q vw（m³/h）冷却水的循环流量是根据冷却系应散发出去的热量Φ ，由热平衡方程计算：q vw=Φρw×c pw×∆t w其中：∆t w为冷却水温差；在热平衡温度下，冷却水流经发动机的温升应等于冷却水流经水箱的温降。
该值一般为 6～12℃。
ρw为冷却水密度；一般取 1000Kg/ m³c pw为冷却水定压比热容，一般取 1Kcal/(Kg. ℃)3.冷却空气体积流量q va（m³/h）冷却空气的流量，即冷却风扇的供风量，也是根据冷却系应散发出去的热量Φ ，由热平衡方程计算：q va=Φρa×c pa×∆t a其中：∆t a为冷却空气进出散热器温升；该值一般为 30℃。
ρa为空气密度；一般取 1.05~1.2Kg/ m³c pa为空气定压比热容，一般取 0.2393Kcal/(Kg. ℃)4.水箱正面积Fr（㎡）Fr=(0.0031－0.0038 )·P（㎡）载货车和前置客车通风良好时，可取下限值即0.0031－0.0033㎡/kW；城市公交车长期低速运转但严重超载可取中值即0.0034－0.0035㎡/kW；自卸车、牵引车、山区长途客运车等经常大负荷运行的车辆以及通风欠佳的后置客车可取上限值即 0.0036－0.0038㎡/kW。
5.水箱散热面积 S（㎡）设计散热面积可按下式进行估算：S=（1.1−1.15）ΦK×∆t其中：K-散热器对空气的传热系数，KCal/ mm2·h·℃，取110KCal/mm2·h·℃。
散热器设计计算公式2
散热器设计计算书中性层半径展开公式:ρ=R+Ktρ——中性层半径（mm）R——弯曲内半径（mm）K——中性层位置系数t——材料厚度（mm）散热面积计算：S=2S f+S tS——散热面积m2S f——散热带散热面积m2S t——散热管散热面积m2S f =T*L*N*tT——芯厚mmL——散热带展开长度mmN——散热带条数t——散热带波峰数S t =W*L0*HW——散热管数量L0——散热管外周长mmH——散热管有效长度（芯高）mm散热器的散热能力Q：Q=K*S*（t uxp -t acp）Q——散热能力KJ/hK——散热系数KJ/ m2h℃S——散热面积m2（t uxp -t acp）——液气平均温差℃当系统压力提高后t uxp随之增大，在其他参数不变的情况下，液气平均温差的值必然增加，从而实现了提高散热能力的目标。
提高系统压力不仅有利于增大散热能力，而且有利于提高发动机燃烧效率，减少水泵气蚀倾向。
但是，提高系统压力会使散热器渗漏机率随之增加。
一般情况下，轿车、轻型车的系统压力为70kpa~110kpa中型车的系统压力为50kpa~70kpa重型车的系统压力为30kpa~50kpa散热量结构参数中对散热性能影响最大的是芯子正面面积F f通常总是希望在安装尺寸允许的前提下，尽可能把正面面积F f选择大一些。
并接近正方形。
散热器发展趋势之一是扩大正面面积并减少芯厚。
采用增加芯厚的措施来提高散热能力是不允许的。
散热器冷却水管多采用扁管式，扁管可以在相同流通截面时获取与空气最大的接触面积。
从而实现最大的接触面积而空气阻力小的最佳效果。
提高散热系数K值可以实现在不增加生产成本和不增大空间尺寸的前提下提高散热能力。
如改善二次换热表面（散热带）的换热条件，即在二次换热表面上冲击一系列密集的有一定角度的百叶窗孔。
通过改变散热带的表面形状，有效地减小二次换热表面附面层的平均厚度。
节距是相邻两个散热带波峰的距离。
机动车辆散热器的散热量计算和散热面积确定方法分析
机动车辆散热器的散热量计算和散热面积确定方法分析随着机动车辆的迅猛发展，散热器在汽车冷却系统中起着至关重要的作用。
散热器的设计和性能直接影响着发动机的工作效率和寿命。
因此，对于散热器的散热量计算和散热面积的确定方法进行分析是非常必要的。
一、散热量的计算方法1. 热负荷法计算散热量热负荷法是一种基于散热器接收单位面积热量的能力来计算散热量的方法。
该方法通过测量发动机在给定工况下产生的热量，并将其除以散热器可接受的最大热负荷，以得出所需的散热面积。
2. 温度差法计算散热量温度差法是一种基于冷却介质进出口温度差异来计算散热量的方法。
该方法通过测量冷却液在进入和离开散热器前后的温度差异，并结合冷却液的流量来计算散热量。
3. 水力法计算散热量水力法是一种基于冷却液在散热器内的流动状况来计算散热量的方法。
该方法通过测量冷却液在散热器内的流速和压降，并结合冷却液的流量来计算散热量。
二、散热面积的确定方法1. 经验公式法确定散热面积经验公式法是一种基于经验公式来确定散热面积的方法。
这些经验公式是根据大量实验和观测数据得出的，并可以根据不同的发动机和散热器类型进行调整。
使用经验公式法时，需要考虑到散热器的形状、材料以及工作条件等因素。
2. 数值模拟法确定散热面积数值模拟法是一种基于计算机模拟的方法来确定散热面积的方法。
通过建立散热器的数学模型，并利用计算流体力学（CFD）方法进行模拟计算，可以得到散热器的散热性能和效果。
数值模拟法可以提供更准确和可靠的散热面积确定结果。
3. 实验测试法确定散热面积实验测试法是一种通过实际测试和观测来确定散热面积的方法。
通过在实验室或测试场上进行不同工况下的散热器测试，并结合实际工况下的温度和压力数据，可以得到散热器的散热面积。
三、散热器性能的改进方法除了散热量计算和散热面积确定方法的分析之外，还可以通过以下方法来改进散热器的性能：1. 材料优化：选择导热性能好、耐腐蚀性强的材料可以提高散热器的散热效果。
发动机散热器设计计算
发动机散热器的设计计算散热片面积是冷却水箱的基本参数，通常单位功率所需散热面积为0.20~0.28 m2 /KW。
发动机后置的车辆冷却条件比较差，工程机械行走速度慢没有迎风冷却，因此所配置的水箱散热面积宜选用上限。
水箱所配相关管道不能太小，其中四缸机的管道内径三37mm，六缸机的管道内径三42mm。
水箱迎风面积要求尽可能大一点，通常情况下为0.31~0.37 m /KW，后置车、工程车辆还要大一些，由于道路条件改善，长时间的高速公路上高速行驶，或者容易超载，经常爬坡的车辆也要选得大一点。
对冷却液的要求：1•冷却作用：有效的带走一定的热量，使发动机得到冷却，防止过热。
2•防冻作用：防止冷却液结冰而导致水箱和柴油机水腔冻裂。
3•防氧化和腐蚀：冷却液可防止金属件的氧化和腐蚀。
为改善发动机的工作条件，进一步提高其冷却性能，发动机后置或者重型车都配置了膨胀水箱。
膨胀水箱应高于散热水箱50mm左右，必须具有相当于冷却系统总容积6%的冷却液膨胀空间，储备水量应是冷却系统总容积的11%，有暖风时达到20%，冷却液液面不能淹没加水伸长颈管，加水伸长颈管上部必须设通气孔，通气管不宜小于© 3.2mm,膨胀水箱最低液面以下水深不得低于50mm,以防止空气进入注水管。
由于受到发动机水循环系统进出口口径大小的限制，发动机进水接口外径为34mm （散热器出水接口外径也为34mm），发动机回水接口外径为35mm （散热器回水接口外径为35mm）。
本产品所选用的发动机额定功率为：110kw在设计或选用冷却部件时应以散入冷却系统的热量Q为原始数据，来计算冷却系统的循环水量和冷却空气量：燃料热能传给冷却系的分数，取同类机型的统计量， ％，柴油机A=0.23〜0.30, 取 A=0.25g e-燃料消耗率，kg/kw.h ；柴油机为0.210R-发动机有效功率，取最大功率 110kw若水冷式机油散热器，要增加散热量，Q W增大5%〜10%.在算出发动机所需的散走的热量后，可计算冷却水循环量△tW-冷却水循环的容许温升（6112。
发动机散热器的设计计算
发动机散热器的设计计算散热片面积是冷却水箱的基本参数，通常单位功率所需散热面积为0.20~0.28㎡/KW。
发动机后置的车辆冷却条件比较差，工程机械行走速度慢没有迎风冷却，因此所配置的水箱散热面积宜选用上限。
水箱所配相关管道不能太小，其中四缸机的管道内径≧37mm，六缸机的管道内径≧42mm。
水箱迎风面积要求尽可能大一点，通常情况下为0.31~0.37㎡/KW，后置车、工程车辆还要大一些，由于道路条件改善，长时间的高速公路上高速行驶，或者容易超载，经常爬坡的车辆也要选得大一点。
对冷却液的要求：1.冷却作用：有效的带走一定的热量，使发动机得到冷却，防止过热。
2.防冻作用：防止冷却液结冰而导致水箱和柴油机水腔冻裂。
3.防氧化和腐蚀：冷却液可防止金属件的氧化和腐蚀。
为改善发动机的工作条件，进一步提高其冷却性能，发动机后置或者重型车都配置了膨胀水箱。
膨胀水箱应高于散热水箱50mm左右，必须具有相当于冷却系统总容积6%的冷却液膨胀空间，储备水量应是冷却系统总容积的11%，有暖风时达到20%，冷却液液面不能淹没加水伸长颈管，加水伸长颈管上部必须设通气孔，通气管不宜小于φ3.2mm，膨胀水箱最低液面以下水深不得低于50mm，以防止空气进入注水管。
由于受到发动机水循环系统进出口口径大小的限制，发动机进水接口外径为34mm（散热器出水接口外径也为34mm），发动机回水接口外径为35mm（散热器回水接口外径为35mm）。
本产品所选用的发动机额定功率为：110kw在设计或选用冷却部件时应以散入冷却系统的热量Q为原始数据，来计算冷却系统的循环水量和冷却空气量： 用经验式=⨯⨯⨯==360021.0431*******.03600u e e W h p Ag Q 69.14kJ/s=59450kcal/h燃料热能传给冷却系的分数，取同类机型的统计量，%，柴油机A=0.23～0.30，取A=0.25e g -燃料消耗率，kg/kw.h ；柴油机为0.210 eP -发动机有效功率，取最大功率110kw若水冷式机油散热器，要增加散热量，WQ 增大5%～10%.在算出发动机所需的散走的热量后，可计算冷却水循环量187.41000814.69⨯⨯=∆=W W W W W C r t Q V =206.41L/minW t ∆-冷却水循环的容许温升（6︒-12︒），取8︒Wr -水的密度，（1000kg/3m ） WC -水比热（4.187kJ/kg.C ︒）实际冷却水循环量为：==W a V V 2.1247.69L/min 冷却空气需要量：047.101.12014.69⨯⨯=∆=Pa W W W W C r t Q V =3.27m ³/sa t ∆-散热器前后流动空气的温度差，取20C ︒ar -空气密度，一般a r取1.01kg/3mPaC -空气的定压比热，可取PaC =1.047kJ/kg.C ︒二．散热器设计1.散热器的计算所根据的原始参数是散热器散发的热量和散热器的外形尺寸。
散热器尺寸设计计算办法
散热器尺寸设计计算办法
一、散热器尺寸设计原则
1、尽量缩短散热器和机械系统之间的体积，减少机械阻力。
2、尽量减少散热器尺寸，为后期组装及安装提供更多空间。
3、尽量增大内外表面积，保证散热器合理及有效的使用散热效率。
4、按照热负荷型号确定体积大小，且尽量压缩散热器尺寸，即减少散热器长度和宽度，以提高热传导效率。
二、散热器尺寸设计具体计算
1、热负荷计算：
热负荷是指每小时需要外界加热源提供的热量，单位是千焦（KJ）。
一般将热负荷分为三种：
（1）有固定输入功率的机械设备
由机械设备的实际功率可计算出机械设备的需要加热的热量，即机械设备的热负荷。
（2）有固定温度的机械设备
机械设备的热负荷可由其温度的改变量和密度等物理参数计算出来，具体计算公式为：
热负荷=物体所换热量（KJ）=易蒸发量（Kg）＊全比焓＊温差（℃）（3）有固定温升量的机械设备
机械设备的热负荷可由其实际功率及温升量计算出来，具体计算公式为：。
散热器的计算公式
散热器的计算公式
散热器是一种用来散发热量的设备，广泛应用于各个领域，包
括建筑、工业、汽车等。
计算散热器的散热能力对于确保设备正常
运作非常重要。
以下是一些常用的散热器计算公式。
1. 热功率计算
散热器的主要功能是散发热量，因此计算热功率是散热器设计
的关键。
热功率可根据以下公式计算：
热功率 (W) = 热量传导系数 (U) ×温度差(ΔT) × 表面积 (A)
其中，热量传导系数是指散热器材料的热导率，温度差是散热
器表面的温度与周围环境温度之差，表面积是指散热器的外表面积。
2. 散热器尺寸计算
散热器尺寸的计算涉及到散热片的数量和间距。
以下是一些常
用的散热器尺寸计算公式：
- 散热片数量 (N) = 热功率 (W) / 单个散热片的散热能力 (Q)
其中，单个散热片的散热能力可由散热片的热导率 (K) 和表面积 (A) 计算得出。
- 散热片间距 (D) = 散热器高度 (H) / (散热片数量 (N) - 1)
3. 散热器材料选择
散热器材料的选择是散热器设计中的另一个重要因素。
常用的散热器材料包括铝、铜、不锈钢等。
根据散热需求和成本考虑，选择适当的材料是非常关键的。
4. 其他因素考虑
除了以上的计算公式外，散热器设计还需要考虑其他因素，例如流体流量、风速、散热器的布局等。
这些因素会对散热器的散热能力产生影响，需要进行综合考虑。
综上所述，散热器设计的计算公式涉及热功率、散热器尺寸、材料选择等因素。
根据实际需求合理使用这些公式可以确保散热器的有效运作。
散热器尺寸设计计算办法
散热器尺寸设计计算办法散热器是一种用于散热或降温的装置，广泛应用于各种领域，如电子设备、车辆、建筑等。
在设计散热器尺寸时，需要考虑散热的效果、材料的热导率、风流的流速等因素。
下面将介绍散热器尺寸设计的一般计算方法。
1.计算散热功率：首先，需要确定要散热的对象的散热功率。
散热功率一般由设备的工作功率决定，可以通过查看设备的技术规格书或测量获得。
如果设备是功率变化的，可以选择峰值功率或平均功率作为散热器所需散热功率。
2.散热器的热阻计算：散热器的热阻是指单位面积上的热阻，用于表示材料对热量的阻抗。
根据基本的热传导原理，热阻(R)等于材料的厚度(d)除以热传导系数(k)，再除以材料的面积(A)：R=d/(k*A)3.确定散热器材料：散热器常用的材料包括铝、铜和钛等。
这些材料的热导率不同，也会影响散热器的散热效果。
一般而言，铜的热导率比铝高，但成本也更高。
根据预算和实际需求，选择适当的材料。
4.散热器的换热面积计算：散热器的换热面积决定了它能够散发多少热量。
换热面积可以通过散热计算公式计算得出：A=Q/(U*ΔT)其中，A为换热面积，Q为散热功率，U为局部换热系数，ΔT为散热器的温度差。
5.散热器的尺寸计算：在获得换热面积后，可以根据散热器的形状和布局来计算尺寸。
常用的散热器形状包括片式、螺旋形和圆柱形等。
分别计算每个面的面积，然后将它们相加得到实际散热器的面积。
尺寸的选择还需要考虑到其他方面，如机械强度、制造成本、安装和维护等因素。
总结：散热器尺寸的设计计算是一个复杂的过程，需要综合考虑多个因素。
上述所述的计算方法只是一种基本的指导，实际设计中还需要结合具体的应用需求和材料特性进行调整。
同时，还应关注散热器与设备的热耦合问题，以确保高效、可靠的散热效果。
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发动机散热器的设计计算
散热片面积是冷却水箱的基本参数，通常单位功率所需散热面积为0.20~0.28㎡/KW。
发动机后置的车辆冷却条件比较差，工程机械行走速度慢没有迎风冷却，因此所配置的水箱散热面积宜选用上限。
水箱所配相关管道不能太小，其中四缸机的管道内径≧37mm，六缸机的管道内径≧42mm。
水箱迎风面积要求尽可能大一点，通常情况下为0.31~0.37㎡/KW，后置车、工程车辆还要大一些，由于道路条件改善，长时间的高速公路上高速行驶，或者容易超载，经常爬坡的车辆也要选得大一点。
对冷却液的要求：
1.冷却作用：有效的带走一定的热量，使发动机得到冷却，防止过热。
2.防冻作用：防止冷却液结冰而导致水箱和柴油机水腔冻裂。
3.防氧化和腐蚀：冷却液可防止金属件的氧化和腐蚀。
为改善发动机的工作条件，进一步提高其冷却性能，发动机后置或者重型车都配置了膨胀水箱。
膨胀水箱应高于散热水箱50mm左右，必须具有相当于冷却系统总容积6%的冷却液膨胀空间，储备水量应是冷却系统总容积的11%，有暖风时达到20%，冷却液液面不能淹没加水伸长颈管，加水伸长颈管上部必须设通气孔，通气管不宜小于φ3.2mm，膨胀水箱最低液面以下水深不得低于50mm，以防止空气进入注水管。
由于受到发动机水循环系统进出口口径大小的限制，发动机进水接口外径为34mm（散热器出水接口外径也为34mm），发动机回水接口外径为35mm（散热器回水接口外径为35mm）。
本产品所选用的发动机额定功率为：110kw
在设计或选用冷却部件时应以散入冷却系统的热量Q为原始数据，来计算冷却系统的循环水量和冷却空气量：
用经验式
=⨯⨯⨯==3600
21.0431*******.03600u e e W h p Ag Q 69.14kJ/s=59450kcal/h
燃料热能传给冷却系的分数，取同类机型的统计量，%，柴油机A=0.23～0.30，取A=0.25
e
g -燃料消耗率，kg/kw.h ；柴油机为0.210 e P -发动机有效功率，取最大功率110kw
若水冷式机油散热器，要增加散热量，W Q 增大5%～10%.
在算出发动机所需的散走的热量后，可计算冷却水循环量
187.41000814.69⨯⨯=∆=
W W W W W C r t Q V =206.41L/min W t ∆-冷却水循环的容许温升（6︒-12︒），取8︒
W r -水的密度，（1000kg/3m ）
W
C -水比热（4.187kJ/kg.C ︒） 实际冷却水循环量为：==W a V V 2.1247.69L/min 冷却空气需要量：047.101.12014.69⨯⨯=∆=
Pa W W W W C r t Q V =3.27m ³/s a
t ∆-散热器前后流动空气的温度差，取20C ︒ a r -空气密度，一般a r 取1.01kg/3m
Pa C -空气的定压比热，可取Pa C =1.047kJ/kg.C ︒
二．散热器设计
1.散热器的计算所根据的原始参数是散热器散发的热量和散热器的外形尺寸。
散热器散发的热量就等于发动机传给冷却液的热量。
已知散热器散发的热量后，所需散热面积F 可由下式计算：
m W t K Q F ∆=ϕ
K-散热器的传热系数 /2千卡米.小时
ϕ-散热器贮备系数，水垢及油泥影响等，一般ϕ=1.1～1.5，取1.1 m t ∆-冷却水与空气的平均温差，取26︒
散热器的不同部位，其冷却水与空气温差不同，通常采用平均温差，
平均温差m t ∆可由下列式计算: 12122622
t t t t s s k k t m ++∆=-=︒ 1
t s —散热器进水温度，取90︒ 2t s —散热器出水温度，取0︒4 1
t k —空气进入散热器时的温度，取0︒2 2
t k —空气离开散热器时的温度，取0︒4 1
102.11k w L δααλαα==︒++2千卡/米小时.C
w
α—从冷却水到散热器壁的放热系数,当冷却水流速为0.2～0.6m/s 时，w α约为2000～3500.︒2千卡/米小时.C
，取3500。
λα
—散热管导热系数，纯铝导热系数为230W/m.k,换算为197.8.︒2千卡/米小时.C
δα
—散热管壁厚，0.0002m L
α—散热管到空气的散热系数，当流过散热管的空气流速为10～20m/s 时，L
α=60～105.︒2千卡/米小时.C ，取105。
散热面积：=⨯⨯=∆=26
1021.159450m W t K Q F ϕ24.66㎡ 2.散热器细节计算
在计算出散热面积后，就是散热器芯部的选择。
从结构上分主要有管
片式和管带式两种（如图1）。
这里选用管带式散热器。
根据汽车行业标准QC/T29025-1991,选择如下芯子：
冷却管选取高频对焊型冷却管Ⅳ型号，
b=2mm ,L=16m,如图1
1
选用
D型双排冷却管，如图2
2
图1
图2
图3
C=L+4=20mm d=L
2
+1=9mm T=2C+2d=38mm
取b=10mm,t=4mm
芯厚T、芯宽W和芯高H ,见图4
图4
H 取420mm,W 取538mm,T 为58mm
散热器正面积（迎风面积）为：
2222596.0225960538420m mm H W ==⨯=⨯
每片散热带的有效散热面积（双面）
==⨯⨯⨯⨯=⨯⨯+⨯⨯=2220248472581052.102222mm T t
H b t S 0.2485㎡ 所需管带数为：8.4410
25381=+=+b b W 片≈45片 散热带总散热面积：=⨯=⨯=452485.04501S S 11.15㎡ 所需冷却管数为：=+⨯=⨯⨯10
2538331b b W 134根 每根冷却管表面积约为20.1596m
冷却管总表面积约为：20.15968814.0448m ⨯=0.1596×134=21.38㎡ 总散热面积2144475219S .0.1.1m =+=S=21.38+11.15=32.53㎡，满足散热面积要求。
三 膨胀箱总成设计
1设计原则
冷却液在发动机冷却回路流动，随温度升高体积膨胀，为吸收这部分膨胀体积而设置了膨胀箱。
具有膨胀箱的冷却系统根据膨胀箱有无加压分为两种：
系统A ：在加压系统内具有冷却液的膨胀空间（膨胀箱），冷却液循环到膨胀空间中，进行气液分离。
膨胀箱应耐热、耐压，位置高于散热器并保持系统内压力适宜。
系统B ：在加压系统内具有冷却液的膨胀空间（膨胀箱），仅在溢流至膨胀箱时进行气液分离。
膨胀箱耐热性、容量、位置要求低些。
膨胀箱由两个注塑件组成，通过焊接（热焊、超声波焊接）组成一体。
形式不一
四．冷却风扇的选择
根据发动机参数与参考同类型的汽车发动机，选择轴流式电动风扇。
它用装在散热器上的石蜡式温控开关控制（控制水温87～97C ︒），自动控制风扇电机的运转，保持发动机温度正常。
这种自动控制的冷却系统启动暖机快，布置较自由。
风扇的性能参数包括风量V 、压头P ∆、功率f P 。
1. 冷却空气需要量s m V a /27.33=，考虑到风量的漏损，风扇的风量要比计算所得的风量a V 大，即s m V V a /47.327.306.130=⨯==ϕ， 0ϕ—考虑到漏损的系数，通常0ϕ=1.05～1.15，取1.06。
2. 风扇的压头R f P P P ∆=∆+∆，其中R P ∆—散热器风阻（Pa ）
f P ∆—除散热器外的风道阻力 ，根据经验数据P ∆=200—500Pa
取400Pa 。
3. 风扇的功率s kw pV P f /72.25
.0102047.34001020=⨯⨯=∆=η，其中η—风扇效率，一般η=0.3～0.6，取0.5。
根据风扇性能参数与参考同类型风扇，本次设计，叶片材料选择塑料—聚丙烯（PP ）,断面形状为翼形，前弯式叶片（如图1），叶片安装角（叶片与风扇旋转平面成的角度）一般为30︒～45︒，取为40︒，叶片数量取为7片，叶片数为奇数，可有效降低风扇噪声。
风扇直径取为420mm,叶片宽度为48mm,轮毂比（风扇直径与风扇轮毂直径的比值）取0.30，叶片间隔角不等，以减轻叶片旋转时的振动和噪声。
风扇风量Q 与风扇直径D 、风扇转速n 之间存在如下的关系。
3Q Knd =,K 为比例系数。
a.标准叶片
b.前弯叶片
c.后弯叶片
图1。