翅片管散熱器的出現成功替代了傳統的大型建筑中的鑄鐵散熱器,翅片管散熱器體積小,重量輕,人們在制作、安裝或者后期維護時搬動散熱器是較為簡便的。翅片管散熱器采用水、蒸汽以及熱導油三種介質進行熱量傳遞,通過介質的流動將熱量在室內散發,提升室內的溫度。
近年來我國散熱器行業發展迅猛,各種新型的散熱器不斷涌現,銅管鋁翅片散熱器就是在近年來出現的一種新型的銅鋁對流式散熱器。銅管鋁片對流型散熱器市場占有量已達80%。該類散熱器的出現,發展非常迅速,目前國內對各種對流式散熱器的研究很多,但是針對銅管鋁翅片對流式散熱器的換熱過程的理論研究還不多,尤其是對該類散熱器結構型式優化的研究幾乎沒有涉及。本文通過對銅管鋁翅片對流散熱器的換熱機理分析,先分析影響對流換熱過程的各種因素,建立了該型式散熱器在自然對流條件下其對流換熱的物理模型和計算模型。然后應用MATLAB語言編制散熱量計算程序,計算了5種常見型式的銅管鋁翅片對流器在不同工況下的散熱量,并通過與散熱量測試實驗得到的數據進行對比,驗證了計算模型和散熱量計算程序的正確性和可靠性。
利用該計算模型和散熱量計算程序進行銅管鋁翅片對流器結構型式的優化計算,計算了銅管鋁翅片對流器在常見的不同的銅管數目、銅管排列型式、外罩高度、外罩寬度、翅片高度、翅片寬度、翅片厚度、翅片間距條件下的散熱量,從中找出幾種型式組合,其散熱性能是較好的,并考慮實際使用條件,給出了銅管鋁翅片對流器散熱量與外罩高度、外罩寬度的關系,給出了一定條件下散熱器的銅管*佳排列形式、*優翅片高度、翅片寬度、翅片厚度和翅片間距。用MATLAB編制的散熱量計算程序,使用方便,計算速度快,只要給定銅管鋁翅片對流散熱器的型式參數,能很快算出某型式散熱器在給定工況下的散熱量,為銅管鋁翅片對流散熱器結構型式優化計算提供了有效手段。