[发明专利]一种模拟实际运行工况的汽车散热器风洞试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种风洞试验装置，具体涉及一种模拟实际运行工况的汽车散热器风洞试验装置。

背景技术

目前，散热器散热性能通常采用基于国标JB/T 10505-2005进行风洞试验测试得到，然而，散热器散热性能的风洞试验条件与实际情况差别较大，为了保证温度、流量和压力等参数测量准确，要求散热器风洞内部气流均匀，但是车辆实际运行时，鉴于风扇的本身结构特点，风扇转动过程中，流过风扇叶尖、叶扇和轮毂部分空气的流速差别很大，整个叶扇的环形流速较高，风扇轮毂投影面和散热器四角流速较低，导致流动非常不均匀，从而造成实际的散热效果要比风洞试验测试出的性能要差；当气流从进风格栅、发动机舱的风道、到发动机后流动过程中，气流节流性比较大，目前的汽车散热器风洞没有装置模拟节流情况；工程机械在戈壁、沙漠等地作业，进风（环境）温度比较高，有时大于50℃，而散热器风洞试验要求热侧（换热工质）与冷侧（环境）进口温度差要大于等于60℃，因此无法进行环境温度大于40℃的风洞试验。另外，风洞试验一般在室内气温较稳定的情况下进行，无法模拟过高的温度在戈壁、沙漠等地作业时，环境（进风）温度有一定波动情况。总之，这些实际运行时的工作条件在标准的汽车散热器风洞中是不能准确模拟的，采用散热器风洞数据设计散热器时，尺寸要估计余量且须在夏季实车验证，这样不仅延长了产品设计周期，还导致设计出的散热器模块不能满足实际的使用要求，或产生较大余量，浪费材料。

在检索汽车散热器风洞领域的专利中，中国专利201110299001.7公开了一种冷却器散热性能试验装置，其专利公开说明书中有以下描述：“在风机和进风口之间设有模拟风道加热器”是用来试验风风冷却器的散热器时，用于加热热源空气（一般为增压中冷器热侧工质）。但是，该专利明显不能模拟环境温度，还是不能满足模拟实际情况的试验要求。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种模拟实际运行工况的汽车散热器风洞试验装置。本发明基于满足国标的现有汽车散热器风洞试验装置并进行改进，可以模拟不同种类车辆实际运行工况，为设计满足实际应用需要且尺寸紧凑的汽车散热器模块提供新的有效试验设备，并可替代散热器模块实车验证过程。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种模拟实际运行工况的汽车散热器风洞试验装置，包括洞体，在所述洞体内部的进气方向上，依次设置进气加热及控制装置、节流孔板、测温装置、散热器模块、设有转速测量装置的风扇，所述风扇与外界大气连通。

所述散热器模块包括水散热器、增压中冷器或油散热器中的一种或多种。

所述进气加热及控制装置包括若干排电阻丝，且电阻丝的通电个数和电流大小均能够调节，从而与实际需要相适应。改变加热量，从而改变对进口气体的加热升温。

进气加热及控制装置的电流按瑞利分布规律波动，用于模拟车辆实际运行时，进风温度的波动情况，其频度2秒变化1次：

T_act＝T₀+ΔT·(-lnr_i)^0.5

式中：T_act是电阻丝加热空气达到的平均环境温度，ΔT为进风温度的波动幅值，为3～5℃，T₀取值为40～55℃。

r_i为伪随机数，采用模拟：

X_i＝16897·X_i-1(mod(2³²-1))

r_i＝X_i/(2³²-1)

X_i为自然数，其中X₀＝1373；i随波动频度自然增加，为大于0的自然数。

所述节流孔板是均匀设有孔的直板，用于实现汽车运行过程中的节流情况。

所述直板为正方形，边长为1m，厚度为0.04m-0.2m；所述孔是圆形、方形或菱形。