[发明专利]一种流体回路辐射器散热性能的能质比求解方法

摘要

一种流体回路辐射器散热性能的能质比求解方法，首先建立了辐射器传热过程能量方程式；根据能量方程式得出了辐射器肋根温度与工质温度的拟合关系式；然后给出了辐射器微元能质比表达式，可以求解辐射器各种工质温度下的微元能质比，从而得出了流体回路辐射器微元能质比关于工质温度的关系曲线；对能质比关于温度的曲线进行拟合得到微元能质比关于工质温度的拟合关系式，再建立辐射器换热的传热过程关系式，从而求解流体回路出口温度，最终得到辐射器散散热性能。本方法快捷、方便，并已与相关试验数据进行了对比验证，满足精度需求。具有很好的工程应用价值。

主权项

1.一种流体回路辐射器散热性能的能质比求解方法，其特征在于步骤如下：(1)确定所述流体回路辐射器的能量平衡关系式为：h(Tf-T0)πDi=ϵσ(T04-Ts4)(2Hη0+0.5πDo),]]>其中，h为对流换热系数，T_f和T₀分别为所述流体回路辐射器的工质温度和肋根温度，D_i为流体回路内径，ε为所述流体回路辐射器的表面发射率，σ为斯忒藩-玻耳兹曼常数，T_s为空间热沉等效温度，H为所述流体回路辐射器的肋宽，D_o为所述流体回路的外径，η₀为所述流体回路辐射器的净肋效率且η₀＝(1-1.255ζ+1.585ζ²)ζ≤0.21，ζ为传导参数且λ为所述流体回路辐射器的材料导热系数，δ为所述流体回路辐射器的肋片厚度；(2)通过步骤(1)中确定出的能量平衡关系式求解温度关系近似关系式；(3)计算所述流体回路辐射器的微元能质比；(4)通过步骤(3)，根据多个所述流体回路辐射器的实际工质温度T_f得出对应的多个微元能质比，并得到微元能质比关于实际工质温度T_f的关系曲线，之后对该关系曲线进行拟合，得到微元能质比的二次拟合曲线为E_r，Δl＝A×(T_f)²+B×(T_f)+C，其中A、B、C为拟合常数项；(5)通过公式求解所述流体回路辐射器的工质出口温度T_out，其中，T_in为工质进口温度，L为流体回路沿程总长度，q_v为工质体积流量，C_p为工质比热，W_r为辐射器单位长度质量且Wr=2ρfHδ+14ρfπ(Do2-Di2)+14ρπDi2,]]>为平均微元能质比且Er,Δl‾=∫ToutTinEr,ΔldTTin-Tout=∫ToutTin(A×(T)2+B×(T)+C)dTTin-Tout;]]>(6)根据步骤(5)中计算得到的工质出口温度T_out即可得到所述流体回路辐射器的散热性能Q_r，即Q_r＝ρq_vC_p(T_in-T_out)。