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1、第25卷，总第142期2007年3月，第2期《节能技术》ENERGYCONSERVATIONTECHNOLOGY双通水道带翅片散热器的优化设计郭铁明S张双喜2,梁泽徳I■刘硕'(1.莱阳农学院建筑工程学院，山东青岛266109;2.青岛理工大学环境市政工程学院，山东青岛266033;3.青岛科技大学建筑设计研究院，山东青岛266042)摘要：本文以金属热强度为结构优化的目标函数，利用Matlab对双通水道带翅片的散热器的散热量进行计算，適过对数值结果的分析,得出该种散热器的最佳结构型式。关键词：金属热强度；结构优化;散热量中图分类号:TU832.2T
2、文献标识码:A文章编号:1002-6339(2007)02-0145-03OptimalDesignofFinnedRadiatorwithDoubleWaterPassagewayGUOTie-ming1,ZHANGShuang-xi2,LIANGZe-de1,LIUShno3(1.LaiyangAgriculturalUniversity,Qingdao266109;2.QingdaoTechnologicalUniversity,Qingdao266033,China;3.InstituteofArchitecturalDisign,Qingd
3、aoUniversityofScienceandTechnology,Qingdao266042,China)Abstract：Takingthemetalthermalintensityasobjectfunctionforstructuralof)timization9thispapercalculatestheheatdissipatingcapacityoffinnedradiatorofdoublewaterofpassagewaywithMatlab.Throughanalyzingtheoutcomeofnumericalvalue,t
4、heoptimumdimensionofstructureoftheradiatorisobtained・Keywords：metalthermalintensity;structuraloptimization;heatdissipatingcapacity0引盲随着按热就计费制度的推行，散热器的型式及其散热效果备受关注。本文从经济方血考虑，以金属热强度为优化口标,通过对数值计算结果的分析,得岀了最佳的尺寸及结构型式。该结论对双通水道带翅片的散热器的加工制作具有一定的实际价值。1优化模型和数值计算1.1优化模型本文所研究的散热器均以铝合金为材料，能
5、够收稿日期2006-11-28修订積日期2007・01-19作者简介:郭铁明(1978-),女，硕士学位。充分发挥其散热效果好的待点。具体结构型式见图1。散热器的中心距均按600mm计算,通水道的内径为0=12mm,翅片厚度均按2$=1mm计算，散热器的进口温度为95弋，出口温度为70尤，室内设计温度为18%,即计算温差为64.53C。1.2传热计算分析热水介质的热就以对流换热方式传递到通水道的内壁，然后从内壁以导热的方式将热最传递到通水道的外壁，此时，一部分热量直接以导热、对流和辐射的方式传递到周围的空气中，另一部分热最则沿着铝合金外壁上的翅片以
6、导热方式将热晨传递到翅片的端部,再山翅片端部以导热、对流和辐射的方式传递到周围的空气中。本文在分析散热器传热的过程中，考虑了二次辐射的影响，模型复杂,必须通过数值解法得到一系列离散的解。目前运用数值方法计算整个散热器的散热量已成了试验前不可或缺的重要手段。1.3数值计算⑴数值计算的结果是单个翅片的散热量,然后再经过累加得到单柱散热部件的散热量。金属热强度是指散热器内热媒平均温度与室内空气温度差为时，每公斤质最散热器单位时间所散岀的热量，即⑵.q汽⑴式中q——散热器的金属热强度,W/（kg・七）；K——散热器的传热系数,W/（m2・％）;G—散热器每1
7、n?散热面积的质量,kg/m2o由于数值计算结果仅为单柱散热部件的散热量，金属热强度也为相应的单柱散热部件计算的结果,具体数值见表1~表12。表】双通水道结构M二50mm/二80mm,通水道内径0=12mm）的散热器的散热・翅片对数H一对两对三对总散热箍C-W148.2177.0188.2金厲热强度g・W/(kg・T)3.5823.7993.793表2双通水道结构（/I=60mm』=80mm,通水道内径©二12mm）的散热器的散热■翅片对数n两对三对四对总散热董Q146•195.0210.5228.8金属热强度g・W/（kg•汇）3.6923.703
8、3.656表3双通水道结构（片=70mm,B=80mm,通水道内径0二12mm）的散热器的散热・翅片对数“两
