[发明专利]汽车散热性能测试系统及方法

摘要

本发明公开了一种汽车散热性能测试系统及方法，属于汽车散热性能测试领域，要解决的技术问题为现有测试过程中测试不全面、测试精确度不高。其结构包括风洞，进风筒分为具有集流作用的进风端部及具有稳流作用的出风端部；出风筒为具有稳流作用的出风筒；进风筒的出风端部上安装有风速测量装置、进风温度检测器和风阻测量器，出风筒上安装有风阻测量器、出风温度检测器和风机；进气管、出气管、进水管和出水管上均连接有测压管，进气管上还连通有空气压缩加热装置，进水管和出水管之间连通有热介质循环装置。汽车散热性能测试方法包括对水冷式散热件和气冷式散热件单独进行性能测试，以及对水冷式散热件和气冷式散热件整体进行性能测试。

主权项

1.汽车散热性能测试方法，其特征在于采用汽车散热性能测试系统对水冷式散热件和气冷式散热件进行测试，所述汽车散热性能测试系统包括风洞，风洞包括左右对接的进风筒和出风筒，进风筒和出风筒之间设置有用于与水冷式散热件连接的进水管和出水管以及用于与气冷式散热件连接的进气管和出气管，进水管、出水管、进气管和出气管内均安装有温度检测器，进风筒分为具有集流作用的进风端部及具有稳流作用的出风端部；出风筒为具有稳流作用的出风筒；进风筒的出风端部上安装有风速测量装置、进风温度检测器和风阻测量器，出风筒上安装有风阻测量器、出风温度检测器和可调风速的风机，风机位于出风筒的出风端口上；进气管、出气管、进水管和出水管上均连接有测压管，进气管上还连通有空气压缩加热装置，进水管和出水管之间连通有热介质循环装置；上述温度检测器、进风温度检测器、出风温度检测器、风速测量装置、风阻测量器、风机、空气压缩加热装置和热介质循环装置均连接至控制器；进风筒的出风端部密封对接有扩散角度为0～8°的扩散过渡段，出风筒的进风端密封对接有收敛角度为0～15°的收敛过渡段，扩散过渡段的大口端和收敛过渡段的大口端左右对接；进风筒的进风端部呈双扭曲线状，进风筒的出风端部为圆筒状或长方体状；出风筒为圆筒状或长方体状的出风筒；所述汽车散热性能测试方法，包括：对水冷式散热件进行性能测试、对气冷式散热件进行性能测试以及对水冷式散热件和气冷式散热件整体进行性能测试，及热平衡判定；(1)、对水冷式散热件进行性能测试，包括散热性能测试和水流阻力测试，测试参数包括水冷式散热件的水侧水流量、水侧进口温度、水侧出口温度、水侧进出口温度差、水侧进口水阻压力、水侧出口水阻压力和水侧进出口水阻压力差，水侧为水冷式散热件中与热水接触的表面；(2)、对气冷式散热件进行性能测试，包括气冷式散热件的散热性能测试和气冷式散热件的热侧空气阻力测试，测试参数包括气冷式散热件的热侧空气流量、热侧进口压力、热侧出口压力、热侧进出口压力差、进口温度、出口温度和进出口温度差，热侧为气冷式散热件中与热空气接触的表面；(3)、对水冷式散热件和气冷式散热件整体进行性能测试，包括对水冷式散热件进行性能测试、对气冷式散热件进行性能测试以及对水冷式散热件和气冷式散热件整体进行空气阻力测试，测试参数包括水冷式散热件的水侧水流量、水侧进口温度、水侧出口温度、水侧进出口温度差、水侧进口水阻压力、水侧出口水阻压力和水侧进出口水阻压力差及气冷式散热件的热侧空气流量、热侧进口压力、热侧出口压力、热侧进出口压力差、进口温度、出口温度和进出口温度差以及冷侧空气入口环境相对湿度、冷侧空气入口环境大气压力、冷侧空气入口环境温度、冷侧空气进口温度、冷侧空气出口温度、冷侧空气进出口压力差和通过风速测量装置测得的风速；(4)、根据水冷式散热件的性能测试结果、气冷式散热件的性能测试结果和水冷式散热件和气冷式散热件整体的性能测试结果，进行热平衡判定；对水冷式散热件进行性能测试时，试验工况的基本规定包括：确定水冷式散热件实际应用最大的水侧水流量，在水冷式散热件实际应用最大的水侧水流量范围内选取1～3个水侧水流量工况点；水冷式散热件的水流阻力测试条件包括：依次变更上述水侧水流量工况点，测取各水侧水流量工况点的水侧进出口水阻压力差；热平衡判定标准包括：计算水冷式散热件的热平衡误差的计算公式为：水冷式散热件的热平衡误差小于等于5％时判定满足热平衡，其中，Q_W为水冷式散热件放热量，Q_a为空气的吸热量；对气冷式散热件进行性能测试时，试验工况的基本规定包括：确定气冷式散热件实际应用的热侧空气流量、热侧进口压力和进口温度，在气冷式散热件实际应用的热侧空气流量、热侧进口压力和进口温度范围内组合出至少两个热侧空气流量、热侧进口压力和进口温度对应搭配的工况点；气冷式散热件的热侧空气阻力测试条件包括：依次变更热侧空气流量和进口温度，测取各热侧空气流量和进口温度工况点下的热侧进出口压力差；热平衡判定标准包括：计算气冷式散热件的热平衡误差的计算公式为：气冷式散热件的热平衡误差小于等于5％时判定满足热平衡，其中，Q_A为气冷式散热件放热量，Q_a为空气的吸热量；对水冷式散热件和气冷式散热件整体进行性能测试时，试验工况的基本规定包括：(S1)、水冷式散热件的液‑气温差为60°，气冷式散热件的气‑气温差120°，液‑气温差和气‑气温差的变动范围为±5℃；液‑气温差为水冷式散热件进水温度与水冷式散热件冷侧进风温度之差；气‑气温差：气冷式散热件热侧进口空气温度与气冷式散热件冷侧进风温度之差；冷侧为水冷式散热件或气冷式散热件与冷却介质接触的表面；(S2)、确定水冷式散热件实际应用最大水侧水流量，在水冷式散热件实际应用最大水侧水流量范围内选取1～3个水流量工况点；(S3)、确定气冷式散热件实际应用的热侧空气流量、热侧进口压力和进口温度，在气冷式散热件实际应用的热侧空气流量、热侧进口压力和进口温度范围内组合出至少两个热侧空气流量、热侧进口压力和进口温度对应搭配的空气流量工况点；(S4)、选取多个风速测量装置测量的风量工况点；(S5)、试验时，先调整风量，再调整水冷式散热件的一个水流量工况点，待水冷式散热件工况稳定3～5分钟后，最后调整气冷式散热件的热侧空气流量、热侧进口压力和进口温度，稳定3～5分钟后，测试水冷式散热件和气冷式散热件的测试参数，进行热平衡判定和测量结果偏差的判定；(S6)、变更试验工况的优先顺序为：气冷式散热件的热侧进口压力和热侧空气流量为第一优先，水冷式散热件的水侧水流量为第二优先，风速测量装置测量的的风量为第三优先；热平衡判定标准包括：(A)、热平衡判定：计算水冷式散热件和气冷式散热件整体的总热平衡误差的计算公式为：水冷式散热件和气冷式散热件整体的总热平衡误差小于等于5％时判定满足热平衡，其中，Q_W为水冷式散热件放热量，Q_A为气冷式散热件放热量，Q_a为空气的吸热量；(B)测试偏差的判定：在同一工况下，水冷式散热件和气冷式散热件整体的散热量小于或等于水冷式散热件单独测试的散热量，气冷式散热件组合实验的散热量小于或等于气冷式散热件单独测试的散热量。