[发明专利]散热系统参数敏感度的计算方法及参数定量再确定方法

说明书

技术领域

本发明属于港口机械、工程机械领域，涉及一种散热系统参数敏感度的定量设计。

背景技术

在港口机械领域和工程机械领域，由于动力元件的发热和冷却具有很高的能量，散热系统是整机不可缺少的系统之一。目前广泛采用的散热器为管式散热器，其基本原理是强制对流换热将冷却介质中的能量耗散到外界。

因管式散热器的散热系统的设计涉及传热学，流体力学等多方面的内容，以大量的实证性实验的研究成果为依据，其设计参数之间的相互耦合和非线性关系十分复杂。工程应用的设计需要较为简单的理论方法作为指导，这与散热原理的复杂理论架构构成了矛盾。许多港口机械和工程机械的生产厂商因此在设计散热系统时缺乏理论依据，对于多大的原动机需要多大的散热器，散热器各结构参数如何配置等问题十分困扰，目前只能定性，粗略的描述问题，无法定量化说明各参数对于散热系统的影响程度。

因此，需要建立一种工程化应用的简单的再设计方法，使得既能获得定量化设计依据，又可实现简化的设计计算过程，便于工程应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种散热系统参数敏感度的计算方法及参数定量再确定方法，可使设计计算过程简单化，便于工程应用。

为达到以上目的，本发明所采用的解决方案是：

一种计算散热系统参数敏感度的方法，其根据散热器热特性和风道特性，建立散热器设计参数与散热性能的数学模型，模型参数包括散热器参数、冷却液参数、空气参数和风扇参数；根据上述参数采用Dittus-Boelter公式确定水侧传热系数，风扇直径、叶片安装角、风扇转速确定风扇外特性理论方程，结合散热器风阻模型确定空气侧空气流量，并采用Colburn因子法及Y.J.Chang公式确定空气侧传热系数，根据1KrAr=1hwATi+δλTATi+1ha(ATo+ηAf)]]>即可得到总散热性能，以某参数改变后相对于原始值的倍数作为自变量，随该参数变化的散热系数值相对于散热系数原始值的倍数作为因变量，考察各个不同的参数变化倍率对于散热系数K_r的变化倍率的影响，定义散热系数变化倍率相对于参数变化倍率的比值为参数敏感系数K_x。