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符号取值获取方式燃料热能传递给冷却系统的系数A0.25燃料消耗率(耗气量)g0.35发动机有效功率P21.77燃料低热值h45000冷却液密度ρ液1000冷却液比热容C液4.187空气密度ρ气1.01空气比热C气1.047散热器传热系数K110外协提供散热器储备系数(安全设计系数)￠1.1保护取值环境温度T环40保护取值冷却液允许温升ΔT液6保护取值散热器前后流动空气温差ΔT气20保护取值冷却液允许上限温度T液上95保护取值散热器进风上限温度T气进60保护取值散热器液气平均温差ΔTw22计算发动机散入冷却系热量Qw23.8109375计算-动力特性需求冷却液流量V液56.86873059计算-动力特性需求冷却空气流程V气4053.040512计算-风机特性需求散热芯散热面积F9.310239492计算-散热器特性符号实测值计算值散热芯散热面积F实10.99.310239492散热芯传热系数K实110110系统空气流量V气-实34564053.040512冷却液体流量V液-实6556.86873059环境温度T环-实3640散热器进风温度T气进-实5256散热器出风温度T气出-实7175散热器进水温度T液进-实8589散热器出水温度T液出-实8286风机风量校核空气进出温差ΔT气-实1923.45509555水泵水量校核冷却液进出温差ΔT液-实35.249421286散热器功率校核散热器液气平均温差ΔTw-实2217.08300824设备参数实验测试实验-发动机冷却系统校核模板(水冷型)物理量选型-发动机冷却系统计算模板(水冷型)设计手册选型参数定值特性参数物理量系统设计参数水温指标校核散热器出水温度T液出-实86951.模板使用说明:紫色区域-资料参数类需自行填入项、红色区域-标定参数或实测参数需自行填入项2.能量传递途径:燃料燃烧热能→冷却水吸收热能Qw→散热芯吸收热能Qw散(即散热器功率)→空气吸收热能Qw空3.增大冷却液流量V液效果:在其它参数不变的前提下,由公式V液=60000*Qw/(ρ液*C液*ΔT液)可推知,ΔT液减小,在此变化开始时刻,发动机出水温度减小,即散热器进水温度减小,导致液气温差ΔTw减小,由公式F=3600*Qw*￠/(K*ΔTw*4.185)可推知,散热器实际散热功率Qw散减小,从而水箱内水散出热量降低,导致T液出升高,但发动机内散热量不变,故T液进也同步升高,直至散热器水散热与发动机内水散热平衡,即最终T液进降低,T液出升高,ΔT液降低,但总ΔT液-气不变4.增大冷却风量V气效果:在其它参数不变的前提下,由公式V气=3600*Qw/(ρ气*C气*ΔT气)可推知,ΔT气减小,变化瞬间,散热器换热效率Qw提升,在水箱内的冷却水循环后,由公式V液=60000*Qw/(ρ液*C液*ΔT液)可推知,T液出降低,再进发动机后,由于ΔT液不变,所以T液进降低,进而Qw降低,直至液-气热平衡,即Qw液=Qw=Qw气,实际过程由于K值提升,Qw会有一定提升,即ΔT液降低幅度要低于ΔT气降低幅度,也就是ΔT液-气减小5.增大环境温度T进气效果:在其它参数不变的前提下,水温同幅度提升经验参考量单位汽油机取0.23-3.0;取中间量0.25无量纲0.2-0.4;LPG非电喷机取0.35kg/Kw.h发动机实际使用功率KwLPG:45MJ/sKJ/s(千焦每秒)水的密度1000Kg/m³水的比热4.187KJ/kg.℃空气的密度1.01Kg/m³空气的定压比热1.047KJ/kg.℃100左右,与风速成正比、水速、材料导热系数成正比K卡/m².h.℃考虑污垢影响,取1.1-1.5,通常取1.1无量纲考虑设备运行最高气温℃发动机容许水温升6-12,常取值8℃常取值20℃1.与发动机保护温度有关,常取95-1002.乙二醇防冻液:50%纯度108度沸点,100%纯度120沸点3.水箱盖压力:0.5bar表压,提升10度沸点℃与环境温度及通风结构有关,常区40℃ΔTw=[(T液上+T液出)-(T气进+T气出)]/2℃Qw=(A*P*g*h)/3600KJ/s(千焦每秒)V液=60000*Qw/(ρ液*C液*ΔT液)L/minV气=3600*Qw/(ρ气*C气*ΔT气)m³/hF=3600*Qw*￠/(K*ΔTw*4.185);1卡=4.185Jm²判定结论满足满足不满足满足\\\\\满足满足满足实验-发动机冷却系统校核模板(水冷型)选型-发动机冷却系统计算模板(水冷型)满足1.模板使用说明:紫色区域-资料参数类需自行填入项、红色区域-标定参数或实测参数需自行填入项2.能量传递途径:燃料燃烧热能→冷却水吸收热能Qw→散热芯吸收热能Qw散(即散热器功率)→空气吸收热能Qw空3.增大冷却液流量V液效果:在其它参数不变的前提下,由公式V液=60000*Qw/(ρ液*C液*ΔT液)可推知,ΔT液减小,在此变化开始时刻,发动机出水温度减小,即散热器进水温度减小,导致液气温差ΔTw减小,由公式F=3600*Qw*￠/(K*ΔTw*4.185)可推知,散热器实际散热功率Qw散减小,从而水箱内水散出热量降低,导致T液出升高,但发动机内散热量不变,故T液进也同步升高,直至散热器水散热与发动机内水散热平衡,即最终T液进降低,T液出升高,ΔT液降低,但总ΔT液-气不变4.增大冷却风量V气效果:在其它参数不变的前提下,由公式V气=3600*Qw/(ρ气*C气*ΔT气)可推知,ΔT气减小,变化瞬间,散热器换热效率Qw提升,在水箱内的冷却水循环后,由公式V液=60000*Qw/(ρ液*C液*ΔT液)可推知,T液出降低,再进发动机后,由于ΔT液不变,所以T液进降低,进而Qw降低,直至液-气热平衡,即Qw液=Qw=Qw气,实际过程由于K值提升,Qw会有一定提升,即ΔT液降低幅度要低于ΔT气降低幅度,也就是ΔT液-气减小5.增大环境温度T进气效果:在其它参数不变的前提下,水温同幅度提升1.散热器传热系数K获取:(采用源于2013年7月5号15Kw产品反风向实验数据反推)发动机净功率:0.3(伴热带)+0.88(风扇)+16.88/0.82(电机效率)=21.7Kw水流量:V泵=100L/min(查阅465Q水泵转速-流量曲线,曲轴与水泵传动比为91/66=)风流量:V扇=3456m³/h(查阅465Q360风扇转速-流量曲线)散热量:Qw=23.81KJ/s环境温度:37℃水温:T进水=85℃,T出水=82℃,△T水=3℃(实测计算值),△T水'=3.4℃(公式计算值)风温:T进风=52℃.T出风=71℃,△T风=19℃(实测计算值),△T风'=23.45℃(公式计算值)机体散热量:QW机=11.2KJ/S(按风温公式计算值,反推T进风=48度,修正机体辐射热对T进风的影响)液气温差:△TW=(85+82-48-71)/2=24℃散热器传热系数:K=78.3(不计算公式的安全系数1.1)2.散热系统配置参数选取:(28Kw产品,用于选型)发动机净功率:2.17(风扇)+30/0.85(电机效率)=37.5Kw散热器散热量:Qw=41.8945(耗气率取0.325,带油冷增加1.1系数)机体散热量:Qw机=((41.8945/1.1)/23.81)*11.2=17.92KJ/S(按15Kw正比例换算)水泵流量需求:V泵=100L/min(取允许进出水温差为6度,即低值),实际配置水泵流量为120L/min(√,满足)空气流量需求:V扇=7130m³/h(取允许进出空气温差为20度,经验值),实际配置风扇风量为5775m³/h(×,不满足)散热器面积需求:F=14.6m²(取各参数极值,环温40度,出水温度95度,且用现有5775风量,则△TW=31.5),实际配置散热面积为26m²(√,满足且余量很大)前提条件:环温取极值40度,出水温度取极值95度,进出水温差取经验低值6度,进出空气温差取经验值20度3.散热系统效果预估:(28Kw产品,用于实验指导)发动机净功率:2.17(风扇)+30/0.85(电机效率)=37.5Kw散热器散热量:Qw=41.8945(耗气率取0.325,带油冷增加1.1系数)机体散热量:Qw机=((41.8945/1.1)/23.81)*11.2=17.92KJ/S(按15Kw正比例换算)进风温度:T进风=40+10.6=50.6℃(取环温40℃)(需进行实验比对)进出风温差:△T风=24.7℃(按风量5775m³/h计算)(需进行实验比对)出风温度:T出风=50.6+24.7=75.3℃(需进行实验比对)液气温差:△TW=17.7℃进出水温差:△T水=5℃(按水流量120L/min计算)(需进行实验比对)进水温度:T进水=(2*17.7+50.6+75.3+5)/2=83.2℃(需进行实验比对)前提条件:按常规风道及散热器产生的风阻小于400Pa,即可保障风量5775的条件下4.散热系统风道参数设计:(28Kw产品,用于柜体风道设计)发动机净功率:2.17(风扇)+30/0.85(电机效率)=37.5Kw散热器散热量:Qw=41.8945(耗气率取0.325,带油冷增加1.1系数)机体散热量:Qw机=((41.8945/1.1)/23.81)*11.2=17.92KJ/S(按15Kw正比例换算)液气温差:△TW=17.7℃(按散热面积核算)出水温度:T出水=95-6=89℃进风温度:T进风=(61006/V扇)+40(按机体散热核算)出风温度:T出风=(142623.6/V扇)+T进风(按散热器散热)由△TW=(T进水+T出水-T进风-T出风)/2计算最低风量V风=3857m³/h查风扇静压-风量曲线(1)风道与散热器压损小于600Pa,则风量可达3857m³/h(最低需求量)(2)风道与散热器压损小于400Pa,则风量达到5775m³/h(比较贴近实际状态)(3)风道与散热器压损小于170Pa,则风量达到7130m³/h(最优需求量)前提条件:环温取极值40度,出水温度取极值95度,进出水温差取经验低值6度,进出空气温差取经验值20度水泵流量120L/min,散热面积26m²4.散热系统风道参数设计:(28Kw产品,用于柜体风道设计)发动机净功率:2.17(风扇)+30/0.85(电机效率)=37.5Kw散热器散热量:Qw=41.8945(耗气率取0.325,带油冷增加1.1系数)机体散热量:Qw机=((41.8945/1.1)/23.81)*11.2=17.92KJ/S(按15Kw正比例换算)液气温差:△TW=17.7℃(按散热面积核算)出水温度:T出水=95-6=89℃进风温度:T进风=(61006/V扇)+40(按机体散热核算)出风温度:T出风=(142623.6/V扇)+T进风(按散热器散热)由△TW=(T进水+T出水-T进风-T出风)/2计算最低风量V风=3857m³/h查风扇静压-风量曲线(1)风道与散热器压损小于600Pa,则风量可达3857m³/h(最低需求量)(2)风道与散热器压损小于400Pa,则风量达到5775m³/h(比较贴近实际状态)(3)风道与散热器压损小于170Pa,则风量达到7130m³/h(最优需求量)前提条件:环温取极值40度,出水温度取极值95度,进出水温差取经验低值6度,进出空气温差取经验值20度水泵流量120L/min,散热面积26m²1.4313641E+981E+901E+98981.散热器传热系数K获取:(采用源于2013年7月5号15Kw产品反风向实验数据反推)发动机净功率:0.3(伴热带)+0.88(风扇)+16.88/0.82(电机效率)=21.7Kw水流量:V泵=100L/min(查阅465Q水泵转速-流量曲线,曲轴与水泵传动比为91/66=)风流量:V扇=3456m³/h(查阅465Q360风扇转速-流量曲线)散热量:Qw=23.81KJ/s环境温度:37℃水温:T进水=85℃,T出水=82℃,△T水=3℃(实测计算值),△T水'=3.4℃(公式计算值)风温: