車載輔助換熱器換熱特性研究.pdf

1、燃料電池在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱，為保證燃料電池列車的安全運(yùn)行，主換熱器必須及時(shí)將燃料電池的熱量帶走，但由于車頂空間的限制，需為主換熱器配備較大功率的風(fēng)機(jī)以保證主換熱器的換熱量，這不僅增加了燃料電池的供電負(fù)擔(dān)，而且使得列車運(yùn)行噪聲超標(biāo)。為緩解這一問(wèn)題，可以通過(guò)增加輔助散熱系統(tǒng)來(lái)承擔(dān)部分散熱以減小主換熱器風(fēng)機(jī)的配備或運(yùn)行功率。但受列車頂部空間的限制，一方面輔助散熱器無(wú)法安裝散熱風(fēng)機(jī)，這使得輔助換熱器只能依靠列車運(yùn)行引起與空氣間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)

2、來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)流換熱;另一方面，換熱器只能沿列車長(zhǎng)度方向布置，迎風(fēng)面積很小，空氣只能沿?fù)Q熱器側(cè)面進(jìn)入，沿長(zhǎng)度方向與換熱器進(jìn)行熱交換，空氣流動(dòng)距離長(zhǎng)，影響復(fù)雜，與傳統(tǒng)的換熱器無(wú)論在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、換熱條件及換熱性能計(jì)算方法上都有所不同，因此需專門研究。
　　論文首先根據(jù)車載換熱器應(yīng)用條件及散熱模式，確定了以四周加裝擋板的全鋁制平行流式平直翅型的整體式換熱器作為車載換熱器的結(jié)構(gòu)形式，并根據(jù)車載換熱器的結(jié)構(gòu)形式，對(duì)基于重疊網(wǎng)格技術(shù)建立的動(dòng)態(tài)計(jì)算方法

3、及靜態(tài)計(jì)算方法進(jìn)行了研究，明確了不能以車速作為入口風(fēng)速的輸入條件，直接使用靜態(tài)計(jì)算方法對(duì)車載換熱器進(jìn)行計(jì)算;通過(guò)對(duì)正交實(shí)驗(yàn)法確定的32種不同參數(shù)車載換熱器的換熱性能的計(jì)算分析，得到了各種設(shè)計(jì)參數(shù)條件下?lián)Q熱器的換熱性能;并采用極差分析法以及方差分析法對(duì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，確定了各參數(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的影響規(guī)律、影響程度以及根據(jù)分析結(jié)果給出了車載換熱器的優(yōu)化方向;然后，采用量綱分析法及多元線性回歸法對(duì)通過(guò)動(dòng)態(tài)計(jì)算方法得到的空氣側(cè)對(duì)流換熱系數(shù)