CN206223397U - 汽车散热性能测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车散热性能测试系统，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。

Description

汽车散热性能测试系统

技术领域

本实用新型涉及汽车散热性能测试领域，具体地说是一种汽车散热性能测试系统。

背景技术

目前汽车散热器中华人民共和国第一机械工业部部标准《汽车、拖拉机散热器风筒试验方法《JB/T 2293-1978》》、《中冷器中国兵器工业总公司部标准- 装甲车辆柴油机中冷器规范《WJ 2429-1997》》所涉及的散热器、中冷器性能试验都是独立的。目前没有将散热器和中冷器这些冷却模块组合试验的装置和方法。

2015年3月25日公开的公开号为CN 104458280 A的中国专利，提出一种汽车冷却模块组合试验装置及方法，包括一个轴线水平设置的连续吸气式风洞，所述风洞由两端小中间大的两个锥形筒状通过过渡段对接而成，在过渡段按装车状态由左至右依次装配有散热器和中冷器；所述散热器分别设置有进水管和出水管；所述中冷器设置有进气管和出气管；在进出水管和进出气管上分别设置温度传感器和压力传感器。可以单独进行散热器或中冷器的性能试验，也可以同时进行散热器和中冷器的性能试验。

上述技术方案中，对散热器和中冷器的单独测试中，没有对散热器的水阻和中冷气的气阻进行测试，且在上述方案中进行试验测试时，没有公开具体的测试装置及方法，存在试验数据精确度不高的问题。

发明内容

本实用新型的技术任务是针对以上不足，提供一种汽车散热性能测试系统，来解决现有测试过程中测试不全面、测试精确度不高的问题。

本实用新型的技术任务是按以下方式实现的：

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、毕托管装置、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。试验时，水冷式散热件和/或气冷式散热件安装在进风筒和出风筒之间，可对水冷式散热件单独进行散热性能测试和水流阻力测试，或单独对气冷式散热件进行散热性能测试和热侧空气阻力测试，或对水冷式散热件和气冷式散热件整体性能测试。

进一步的，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。扩散的过渡段和收敛的过渡段配合，可用于安装各种型号的水冷式散热件和气冷式散热件。

进一步的，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；进风筒的进风端部与出风端部之间安装有整流网，出风筒的出风端部内安装有整流格栅，出风筒和风机柔性连接。从而使得进风筒和出风筒内的风平稳、均匀。

进一步的，风速测量装置为毕托管装置，毕托管装置包括位于进风筒的出风端部中心处的毕托管测压传感器，毕托管测压传感器与气流方向的偏斜角为0～5°，毕托管测压传感器与控制器连接；进风筒的出风端部的筒壁上和出风筒的筒壁上均开设有至少两个呈环形阵列排布的测压孔，每个测压孔内均安装有风阻测量器。毕托管装置用于检测进风筒内的中心风速；每个进风筒和出风筒上的测压孔均垂直于其筒壁，每个测压孔必须平整、光滑，且不得有突起和毛刺。

进一步的，位于进水管上的测压管为进水测压管，进水测压管垂直插入进水管内，且进水测压管位于距离水冷式散热件的进水口0～100mm处；位于出水管上的测压管为出水测压管，出水测压管垂直插入出水管内，且出水测压管位于距离水冷式散热件的出水口0～100mm处；位于进气管上的测压管为进气测压管，进气测压管垂直插入进气管内，且进气测压管位于距离气冷式散热件的进气口0～200mm处；位于出气管上的测压管为出气测压管，出气测压管垂直插入出气管内，且出气测压管位于距离气冷式散热件的出气口0～200mm处；进水管、出水管、进气管或出气管内的温度检测器的感温头均位于其管腔内部的中心处；进风筒的出风端部内安装有多个进风温度检测器，出风筒内安装有多个出风温度检测器。

进一步的，热介质循环装置包括流量计、热水泵和热水槽，水冷式散热件、进水管、流量计、热水泵、热水槽和出水管通过管道依次连通，热水槽为隔热热水槽，管道为隔热管道，流量计和热水泵均与控制器连接；空气压缩加热装置包括压缩机、热侧流量计、流量控制器和加热器，压缩机、热侧流量计、流量控制器、加热器、进气管、气冷式散热件和出气管通过管道依次连通，压缩机、热侧流量计、流量控制器和加热器均与控制器连接；出气管上连接有压力控制器，压力控制器与控制器连接。

本实用新型的汽车散热性能测试系统具有以下优点：

1、本实用新型可对水冷式散热件和气冷式散热件单独进行性能测试，对水冷式散热件的性能测试包括散热性能测试和水流阻力测试，对气冷式散热件的性能测试包括散热性能测试和热侧空气阻力测试，也可对水冷式散热件和气冷式散热件整体进行组合测试，且在实验过程中各工况点可人为控制；

2、本实用新型中进风筒的进风端部为双扭曲线状，从而风可平直进入进风筒内，不会产生涡流现象，使风场更加均匀、稳定；

3、本实用新型中在进风筒和出风筒之间设置有扩散过渡段和收敛过渡段，扩散过渡段和收敛过渡段配合可用于固定不同型号的散热器和中冷器，增加了该性能测试系统的应用范围；

4、本实用新型中风机为可调节风速的风机，便于试验过程中风量的调节；

5、本实用新型中在出风筒和风机之间连接有柔性连接管，可减轻风机振动，使得出风筒内风平直、稳定；

6、本实用新型中通过毕托管装置进行风速测量，且毕托管装置中的毕托管测压传感器位于进风筒的出风端部的中心处、与气流方向的偏斜角为0～5°，便于精确测得进风筒的出风端部内风速，减少了试验误差；

7、本实用新型中进水测压管、出水测压管、进气测压管以及出气测压管均垂直插入与其对应的管壁内，增加了试验数据的精确度；

8、本实用新型中进水管、出水管、进气管以及出气管内的温度检测器的感温头均位于其管腔内部的中心处，进风筒内安装有多个分散分布的进风温度检测器，出风筒内安装有多个分散分布的出风温度检测器，试验过程中温度数据的准确性和精确度。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

附图1为实施例1汽车散热性能测试系统的结构示意图；

附图2为实施例1和实施例2汽车散热性能测试系统的工作原理框图；

附图3为实施例1汽车散热性能测试系统中进风筒内多个进风温度检测器的排布示意图；

附图4为实施例2汽车散热性能测试系统的结构示意图。

图中：1、进风筒，2、整流网，3、风速测量装置，4、进风温度检测器，5、风阻测量器Ⅰ，6、气冷式散热件，7、出气测压管，8、出气温度检测器，9、出气管，10、进气测压管，11、进气管，12、进气温度检测器，13、水冷式散热件，14、出水测压管，15、出水温度检测器，16、出水管，17、进水管，18、进水温度检测器，19、进水测压管，20、加热器，21、出风温度检测器，22、流量控制器，23、流量计，24、热侧流量计，25、压缩机，26、风机，27、热水泵，28、热水槽，29、柔性连接管，30、整流格栅，31、出风筒，32、风阻测量器Ⅱ，33、压力控制器，34、控制器，35、毕托管测压传感器，36、扩散过渡段，37、收敛过渡段。

具体实施方式

参照说明书附图和具体实施例对本实用新型的汽车散热性能测试系统作以下详细地说明。

在本实用新型中，在未作反相说明的情况下，使用的方位词如“前、后、左、右”是指参考图1所示的前、后、左、右，“内、外”是指对部件本身的轮廓的的内外。

实施例1：

如附图1和附图2所示，本实用新型的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1和出风筒31，进风筒1和出风筒31之间设置有用于与水冷式散热件13连接的进水管17和出水管16以及用于与气冷式散热件6连接的进气管11和出气管9，进水管17、出水管16、进气管11和出气管9内均安装有温度检测器，进风筒1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31为具有稳流作用的出风筒；进风筒1的出风端部上安装有风速测量装置3、进风温度检测器4和风阻测量器，出风筒31上安装有风阻测量器、出风温度检测器21和可调风速的风机26，风机26位于出风筒31的出风端口上；进气管11、出气管9、进水管17和出水管16上均连接有测压管，进气管11上还连通有空气压缩加热装置，进水管17和出水管16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4、出风温度检测器21、毕托管装置、风阻测量器、风机26、空气压缩加热装置和热介质循环装置均连接至控制器34。气冷式散热件6和水冷式散热件13由左至右依次固定在进风筒1和出风筒31之间，进气管11与气冷式散热件6的进气口连通，出气管9与气冷式散热件6的出气口连通，进水管17与水冷式散热件13的进水口连通，出水管16与水冷式散热件13的出水口连通。水冷式散热件13和气冷式散热件6的宽度或高度尺寸与进风筒1和出风筒31相应尺寸的比例在0.8～1.2范围内，风机26的风量保持在水冷式散热件13和气冷式散热件6前面的最大风速为25M/S。风量的调节，采用改变风机26的转速或其它方式实现。改变风机26的转速，可选用在风机26和控制器34之间连接变频器的方式实现。

其中，进风筒1和出风筒31的内壁平整、光滑，各连接处密封、不漏气，进风筒1的进风端部呈双扭曲线状，进风筒1的出风端部为圆筒状；出风筒31为圆筒状的出风筒。进风筒1的进风端部与出风端部之间安装有整流网2，出风筒31的出风端部内安装有整流格栅30，从而使得进风筒1和出风筒31内的气流均匀稳定，利于提高试验数据的精度。同时，出风筒31和风机26的出风口之间连接有柔性连接管29，可减轻风机26振动对出风筒31内气流的影响。

风速测量装置3为毕托管装置，毕托管装置包括位于进风筒1的出风端部中心处的毕托管测压传感器35，毕托管测压传感器35与气流方向的偏斜角为5°，毕托管测压传感器35与控制器34连接。毕托管装置用于检测进风筒1内的中心风速；每个进风筒1和出风筒31上的测压孔均垂直于其筒壁，每个测压孔必须平整、光滑，且不得有突起和毛刺。

进风筒1的出风端部的筒壁上和出风筒31的筒壁上均开设有四个呈环形阵列排布的测压孔，位于进风筒1上的测压孔与气冷式散热件6的间距为D，D为进风筒1的内径值，上述每个测压孔内均安装有一个风阻测量器Ⅰ5；位于出风筒31上的测压孔与水冷式散热件13的间距为D，D为出风筒31的内径值，上述每个测压孔内均安装有一个风阻测量器Ⅱ32。风阻测量器Ⅰ5和风阻测量器Ⅱ32均与控制器34连接。

位于进水管17上的测压管为进水测压管19，进水测压管19垂直插入进水管17内，且进水测压管19位于距离水冷式散热件13的进水口50mm处；位于出水管16上的测压管为出水测压管14，出水测压管14垂直插入出水管16内，且出水测压管14位于距离水冷式散热件13的出水口50mm处；位于进气管11上的测压管为进气测压管10，进气测压管10垂直插入进气管11内，且进气测压管10位于距离气冷式散热件6的进气口100 mm处；位于出气管9上的测压管为出气测压管7，出气测压管7垂直插入出气管9内，且出气测压管7位于距离气冷式散热件6的出气口100 mm处。且进水测压管19和出水测压管14的直径均为3mm，测定点处的管路不得弯曲，个别弯曲型进、出水管16，需单独进行水阻测量；进气测压管10和出气测压管7的直径应为 2mm，测定点处的管路不得弯曲，个别弯曲型进、出管口，需单独进行气阻测量。在实际应用中，进水测压管19与水冷式散热件13的进水口的间距范围为0～100mm，出水测压管14与水冷式散热件13的出水口50mm的间距范围为0～100mm，进气测压管10与气冷式散热件6的进气口的间距范围为0～200mm，出气测压管7与气冷式散热件6的出气口的间距范围为0～200mm。

进水管17内的温度检测器为进水温度检测器18，进水温度检测器18靠近水冷式散热件13的进水口处，进水温度检测器18的感温头位于进水管17内的中心处；出水管16内的温度检测器为出水温度检测器15，出水温度检测器15靠近水冷式散热件13的出水口处，且出水温度检测器15的感温头位于出水管16内的中心处；进气管11内的温度检测器为进气温度检测器12，进气温度检测器12靠近气冷式散热件6的进气口处，且进气温度检测器12的感温头位于进气管11内的中心处；出气管9内的温度检测器为出气温度检测器8，出气温度检测器8靠近气冷式散热件6的出气口处，且出气温度检测器8的感温头位于出气管9内的中心处。此安装方式，便于精确测量温度，提高了试验数据的精确度。

热介质循环装置包括流量计23、热水泵27和热水槽28，水冷式散热件13、进水管17、流量计23、热水泵27、热水槽28和出水管16通过管道依次连通，热水槽28为隔热热水槽，热水槽28的容积大于1 m3。以保证试验时水温稳定，热水槽内加热方式可选用电加热管加热，管道为隔热管道，热水泵27的流量应保证散热器水管内的水流速达到1 m/s的最大值，调节水流量可以采用变频或截流阀实现，流量计23和热水泵27均与控制器34连接；空气压缩加热装置包括压缩机25、热侧流量计24、流量控制器22和加热器20，压缩机25、热侧流量计24、流量控制器22、加热器20和中冷器、进气管11和中冷器通过气管依次连通，压缩机25、热侧流量计24、流量控制器22和加热器20均与控制器34连接，加热器20为能够调节加热温度的加热器20，且在上述气管为保温气管；出气管9上连接有压力控制器33，压力控制器33与控制器34连接。

在实际应用中，进风筒1的出风端部和出风筒31的结构并不限于圆筒状，也可为长方体状，当进风筒1的出风端部和出风筒31为长方体状时，上述D为进风筒1或出风筒31的高度加宽度之和的一半。

本实施例的汽车散热性能测试系统，可用于进行水冷式散热件13和气冷式散热件6的性能测试，具体的可对水冷式散热件13进行散热性能测试和水流阻力测试、对气冷式散热件6进行散热性能测试和空气阻力测试，并可对水冷式散热件13和气冷式散热件6整体进行性能测试。

实施例2：

如附图4所示，本实施例是在实施例1基础上的进一步改进，本实施例与实施例1的区别为：进风筒1的出风端密封对接有扩散角度为8°的扩散过渡段36，出风筒31的进风端密封对接有收敛角度15°的收敛过渡段37，扩散过渡段36的大口端和收敛过渡段37的大口端左右对接，气冷式散热件6和水冷式散热件13由左至右依次安装在扩散过渡段36和收敛过渡段37之间。

通过扩散过渡段36和收敛过渡段37的配合，可实现对各种型号的散热器和中冷器进行性能测试。

本实施例的汽车散热性能测试系统，可用于进行水冷式散热件13和气冷式散热件6的性能测试，具体的可对水冷式散热件13进行散热性能测试和水流阻力测试、对气冷式散热件6进行散热性能测试和空气阻力测试，并可对水冷式散热件13和气冷式散热件6整体进行性能测试。

通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本实用新型。但是应当理解，本实用新型并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (6)

1.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，其特征在于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、毕托管装置、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。

2.根据权利要求1所述的汽车散热性能测试系统，其特征在于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。

3.根据权利要求2所述的汽车散热性能测试系统，其特征在于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；进风筒的进风端部与出风端部之间安装有整流网，出风筒的出风端部内安装有整流格栅，出风筒和风机柔性连接。

4.根据权利要求2所述的汽车散热性能测试系统，其特征在于风速测量装置为毕托管装置，毕托管装置包括位于进风筒的出风端部中心处的毕托管测压传感器，毕托管测压传感器与气流方向的偏斜角为0～5°，毕托管测压传感器与控制器连接；进风筒的出风端部的筒壁上和出风筒的筒壁上均开设有至少两个呈环形阵列排布的测压孔，每个测压孔内均安装有风阻测量器。

5.根据权利要求1所述的汽车散热性能测试系统，其特征在于位于进水管上的测压管为进水测压管，进水测压管垂直插入进水管内，且进水测压管位于距离水冷式散热件的进水口0～100mm处；位于出水管上的测压管为出水测压管，出水测压管垂直插入出水管内，且出水测压管位于距离水冷式散热件的出水口0～100mm处；位于进气管上的测压管为进气测压管，进气测压管垂直插入进气管内，且进气测压管位于距离气冷式散热件的进气口0～200mm处；位于出气管上的测压管为出气测压管，出气测压管垂直插入出气管内，且出气测压管位于距离气冷式散热件的出气口0～200mm处；

进水管、出水管、进气管或出气管内的温度检测器的感温头均位于其管腔内部的中心处；

进风筒的出风端部内安装有多个进风温度检测器，出风筒内安装有多个出风温度检测器。

6.根据权利要求1所述的汽车散热性能测试系统，其特征在于热介质循环装置包括流量计、热水泵和热水槽，水冷式散热件、进水管、流量计、热水泵、热水槽和出水管通过管道依次连通，热水槽为隔热热水槽，管道为隔热管道，流量计和热水泵均与控制器连接；

空气压缩加热装置包括压缩机、热侧流量计、流量控制器和加热器，压缩机、热侧流量计、流量控制器、加热器、进气管、气冷式散热件和出气管通过管道依次连通，压缩机、热侧流量计、流量控制器和加热器均与控制器连接；

出气管上连接有压力控制器，压力控制器与控制器连接。