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热交换器作为主要的冷却部件,决定了车辆冷却系统能达到的最大工作效率。然而热交换器的研究大部分以实验为主,通过大量测试数据,获得传热与阻力性能的经验关系式,以此作为热交换器的设计依据,但是实验往往需要耗费大量的时间和资源才能得到高质量的结果,成本高,不能有效地在设计初期做出决策,指导产品的设计。为此,本文以某汽车热交换器为研究对象,首先建立了百叶窗式翅片热交换器模型,采用计算流体方法进行了汽车热交换器的传热和阻力特性研究,获得了不同入口空气流速下,百叶窗翅片空气侧速度场、压力场和温度场的分布规律,得到了以下主要结论:(1)空气流入百叶窗翅片,百叶窗下端的空气流速较高,而当流动方向改变后,百叶窗上端的空气流速较高。入口空气的流速较低时,翅片的强化传热作用较弱;随着入口空气流速的增大,百叶窗翅片的强化传热作用开始趋于稳定,但是百叶窗翅片的压降上升剧烈;(2)百叶窗开窗角度(L_a)L_a=21°时,进出口压降最低,较L_a=23°时降低7%,L_a=23°的进出口压降较L_a=25°也降低7%,而百叶窗角度为25°和27°时进出口压降几乎没有变化。百叶窗开窗角度L_a=21°与翅片表面传热系数较L_a=25°相比,翅片表面传热系数增大5%;(3)随着百叶窗间距(L_p)的增大,进出口压降减小,L_p为1.1mm时的进出口压降较L_p为0.8mm时减小20%,L_p为1.4mm时的进出口压降较L_p为1.1mm时的进出口压降减小30%。百叶窗间距L_p为1.1mm时,换热效果最好;(4)翅片厚度(δ)对翅片性能的影响趋势明显,随着翅片厚度的减小,翅片表面换热系数增加,进出口压降减小,因此,翅片综合换热系数增加的幅度较大。δ=0.18mm翅片综合换热系数比δ=0.2mm翅片综合换热系数高20%,δ=0.16mm翅片综合换热系数比δ=0.18mm翅片综合换热系数高15%。翅片厚度越小,翅片综合性能越好;(5)对热交换器的结构参数进行了优化,改进后的模型压降降低了20%,翅片表面传热系数增加了4%。表明优化模型传热和阻力性能都更好。