車載輔助換熱器換熱特性研究.pdf

1、燃料電池在運行過程中會產生大量的熱，為保證燃料電池列車的安全運行，主換熱器必須及時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機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擔，而且使得列車運行噪聲超標。為緩解這一問題，可以通過增加輔助散熱系統(tǒng)來承擔部分散熱以減小主換熱器風機的配備或運行功率。但受列車頂部空間的限制，一方面輔助散熱器無法安裝散熱風機，這使得輔助換熱器只能依靠列車運行引起與空氣間的相對運動

2、來實現(xiàn)對流換熱;另一方面，換熱器只能沿列車長度方向布置，迎風面積很小，空氣只能沿換熱器側面進入，沿長度方向與換熱器進行熱交換，空氣流動距離長，影響復雜，與傳統(tǒng)的換熱器無論在結構設計、換熱條件及換熱性能計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構形式，并根據(jù)車載換熱器的結構形式，對基于重疊網(wǎng)格技術建立的動態(tài)計算方法

3、及靜態(tài)計算方法進行了研究，明確了不能以車速作為入口風速的輸入條件，直接使用靜態(tài)計算方法對車載換熱器進行計算;通過對正交實驗法確定的32種不同參數(shù)車載換熱器的換熱性能的計算分析，得到了各種設計參數(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經濟指標計算結果進行分析，確定了各參數(shù)對經濟指標的影響規(guī)律、影響程度以及根據(jù)分析結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通過動態(tài)計算方法得到的空氣側對流換熱系數(shù)