汽车散热器风洞试验

Fig.2 Test sytem of automobile radiators in wind tunnel
1 试验系统的组成
1.1 风洞
根据气体动力学的原理［2］，在满足部颁标准JB2293-78 对风筒要求的原则下设计了风洞，为直流、开口、吸气式低速风洞，洞体用钢材制作.
风洞截面形状为圆形，避免了矩形截面四个直角处涡流的产生，可得到较好的试验用流场.
1.1.1 稳定段
入口为喇叭形. 内部安装整流装置、蜂窝器和阻尼 . 采用的蜂窝器为六角形阻尼 两层，分别为18
目和20 目. 蜂窝器的作用是破碎大的气流旋涡，对气流导向；阻尼 的作用是破碎小的旋涡，使之在流动中
容易衰减，并能使截面速度分布趋于均匀.
1.1.2 收缩段
收缩段位于稳定段之后. 其主要作用是使气流加
速、实验截面流速分布均匀和降低气流湍流度. 要求气
流沿收缩段流动时，洞壁上不出现分离. 这一切要靠合
适的收缩比和壁面曲线来保证.
风洞壁面曲线按维托辛斯基公式设计. 收缩段出
口有一平直段，便于安装毕托管和温度测量探头等测
量仪表.
1.1.3 实验间
实验段没有固定的壁面，称为开口实验段. 气流
从收缩段出口喷出后形成圆断面射流，射流中存在一
个速度均匀的区域，它是以风洞轴线对称、形状为断面
沿流向逐渐缩小的圆锥，称为核心区. 这就是试验用的
流场范围，叫作试验区. 几何尺寸小于试验区的散热器
均可较方便的安装，这是与风筒的主要区别，试验结果
不受洞壁影响.
在实验间内设置了专门制作的座标架，用来固定
和调节散热器的位置，待试散热器在实验间内与水循
环及加热系统连接组成回路. 大部分测试仪表的一次
仪表在实验间内完成与二次仪表的接通.
1.1.4 扩散段
扩散段的作用是降低能量损失. 扩散段之前有一
定长度的入口段，“收集”通过实验间的气流，并安装
测量“出风温度”的温度计探头.
1.1.5 风机室
风机室也是一个房间，这里选用双面进风的离心
风机做为动力装置. 这种风机与风洞扩散段的连接，因
为不可能直接相连，而是靠风机室来实现.
风机室保证了风机功能的发挥，由于风机与风洞
扩散段脱离了接触，加之减震器的作用，避免风机振动
传递到风洞洞体. 风机室要求密封性好，其墙壁也采用
双层结构，中间填充隔音材料，这对降低噪声起了很好
的作用.
1.2 水循环及加热系统
此系统由热水循环泵、变频器、主储水罐、副储水
罐、涡轮流量计、阀门和管道组成（如图3 所示）. 储水
罐及管路均采取了保温措施.
储水罐的电加热管，分成若干组. 当整个水循环
系统达到了工作状态，即流量、温度在要求的工况下趋
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于平衡后，可适当减少主储水罐中“工作”的电加热管
组数.
图3 水循环及加热系统
Fig.3 Water circle and heating system
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1.3 测控系统
1.3.1 控制室
室内的控制台上装有风速、风量、水流量、差压、
温度等各种数字仪表及开关，用于控制所需的各种工
况，为了确保正常工作，设有两套控制方式，即手动控
制和计算机控制. 利用自己编制的软件，计算机不仅是
控制系统的心脏，同时它也出色地完成了各种物理量
的实时采集和数据处理.
1.3.2 变频器及各种传感器
变频器用于交流电机无级调速，是比较成熟的技
术，用此方法获取不同的风速和水流量. 而水的温升则
是通过改变电加热管的组数及其功率进行控制的. 风
速是由毕托管连接的差压变送器的差压值而获取的，
水流量由涡轮流量计测得，温度是由热电偶式数字温
度计测出. 以上各种传感器均与控制台和计算机联通，
构成测控系统.
风洞，汽车散热器风洞试验 ，汽车散热器性能试验

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