一种高原粉尘条件下散热器散热性能测试系统的制作方法

本发明涉及散热器性能测试，具体涉及一种模拟高原粉尘条件下散热器散热性能测试系统。

背景技术：

1、散热器的散热性能不仅受到其自身结构的影响，同时很大程度上受到散热器工作环境的影响。车用新构型散热器(以泡沫金属散热器为例)的散热性能主要受到高原海拔变化引起的气压变化影响，同时粉尘的存在亦会对散热性能产生影响。

2、对于当下散热器散热性能和阻力特性测试的系统，多只能进行稳态测量，获取少数特定工况下的散热器散热性能和阻力特性，无法实现连续测量。此外，对于存在粉尘的恶劣环境工况，由于没有自动加灰装置的存在，导致这些实验系统无法进行粉尘等特殊条件下散热器散热性能和阻力特性的测试。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种高原粉尘条件下散热器散热性能测试系统，能够获得散热器在高原环境工作时，与散热性能、阻力特性相关的高精度参数值，用于支撑车用新构型泡沫金属散热器的开发工作。

2、一种高原粉尘条件下散热器散热性能测试系统，包括环境舱、循环水恒温装置、自动加灰装置、进风管路、出风管路、压力传感器、温度传感器、绝对滤清器、空气流量计、空气流量控制装置和抽气机；

3、所述环境舱能模拟海拔0～5000m大气压力、温度15℃～25℃、相对湿度40％的高原大气环境；所述进风管路和出风管路通过被试散热器样件连接在一起，出风管路的一端延伸至环境舱外部，所述自动加灰装置设置在环境舱内部且正对进风管路的空气进口；所述循环水恒温装置设置在环境舱外部并连接被试散热器样件形成高温循环水回路，高温循环水回路的进水侧和回水侧分别安装一组压力和温度传感器；被试散热器样件前后分别安装一组压力和温度传感器；环境舱外部的出风管路上顺次安装绝对滤清器、空气流量计、空气流量控制装置和抽气机。

4、进一步地，所述高温循环水回路的进水侧安装的一组压力和温度传感器分别是进水侧压力传感器和进水侧温度传感器，高温循环水回路回水侧安装的一组压力和温度传感器分别是回水侧压力传感器和回水侧温度传感器。

5、进一步地，所述被试散热器样件前的一组压力和温度传感器分别是进风侧压力传感器和进风侧温度传感器，被试散热器样件后的一组压力和温度传感器分别是出风侧压力传感器和出风侧温度传感器。

6、进一步地，所述自动加灰装置包括粉尘舱、粉尘搅拌器、粉尘输送皮带、粉尘刷、粉尘刷壳体、喷射腔壳体和粉尘喷射器；

7、所述粉尘舱和粉尘刷壳体的底部分别加工一个矩形槽，矩形槽与一侧的侧壁贯穿，粉尘舱和粉尘刷壳体并列设置在粉尘输送皮带正上方，两个矩形槽与对应位置的粉尘输送皮带表面组成一个封闭的储存粉尘的矩形空间；粉尘舱内部设有粉尘搅拌器，粉尘储存在粉尘搅拌器的上方，粉尘舱底部对应矩形槽的位置加工有供粉尘通过的漏孔；粉尘刷壳体内部设有圆形的粉尘刷安装腔，粉尘刷安装在粉尘刷安装腔内，粉尘刷安装腔与粉尘刷壳体底部的矩形槽贯通；粉尘刷壳体上方固定有喷射腔壳体，喷射腔壳体中设有粉尘通道，粉尘通道与粉尘刷安装腔的上端贯通，粉尘通道末端通过管道连接粉尘喷射器。

8、进一步地，散热器水侧的进出口压力相关的参数测量用于获得散热器水侧的阻力特性；散热器风侧进出口压力相关的参数测量用于获得散热器风侧的阻力特性。

9、有益效果：

10、1、本发明在环境舱内部设置自动加灰装置，进风管路和出风管路通过被试散热器样件连接在一起，出风管路的一端延伸至环境舱外部，循环水恒温装置设置在环境舱外部并连接被试散热器样件形成高温循环水回路，高温循环水回路的进水侧和回水侧分别安装一组压力和温度传感器；被试散热器样件前后分别安装一组压力和温度传感器；环境舱外部的出风管路上顺次安装绝对滤清器、空气流量计、空气流量控制装置和抽气机。由于环境舱可模拟海拔0～5000m大气压力、温度15℃～25℃、相对湿度40％的高原大气环境，使得测试系统具备测试散热器的高原散热性能，以及在无粉尘和存在粉尘情况下散热器散热性能的功能。

11、2、本发明的自动加灰装置为全封闭结构，可用于负压环境舱中，能够防止喷射粉尘浓度受外部气压环境变化而发生波动。粉尘舱用于存放待喷射的粉尘，在粉尘舱的底部有粉尘搅拌器，防止粉尘结块，使粉尘保持松散分布状态。粉尘舱底部连接粉尘输送皮带，粉尘经输送皮带输送到粉尘刷底部，粉尘刷将粉尘带入喷射腔中，通过控制粉尘输送皮带转速和粉尘刷转速可实现粉尘浓度调节，使得自动加灰装置可按照需求设置加入的粉尘浓度和持续时间，进而控制粉尘量。

12、3、本发明的进风侧压力传感器和温度传感器位于被试散热器样件前，获取准确的风侧进口压力和温度，同时不影响进入散热器样件的空气流场；出风侧压力传感器和温度传感器位于被试散热器样件后且位于环境舱内部，保证了在高原环境中的空气侧试验参数测量。回水侧压力传感器、温度传感器，进水侧压力传感器、温度传感器均位于环境舱内部，保证了在高原环境中的水侧试验参数测量。绝对滤清器、空气流量计、空气流量控制装置、抽气机依照次序由风侧上游至下游排布，实现滤灰功能的同时，可精确调节空气流量。

13、4、本发明的测试系统可获得不同海拔环境下，与换热器散热性能、阻力特性相关的高精度参数值，包括散热器进风量、散热器风侧进出口压力、散热器风侧进出口温度、散热器水侧流量、散热器水侧进出口压力、散热器水侧进出口温度、环境压力、环境温度、实验测试时间。

技术特征：

1.一种高原粉尘条件下散热器散热性能测试系统，其特征在于，包括环境舱、循环水恒温装置、自动加灰装置、进风管路、出风管路、压力传感器、温度传感器、绝对滤清器、空气流量计、空气流量控制装置和抽气机；

2.如权利要求1所述的高原粉尘条件下散热器散热性能测试系统，其特征在于，所述高温循环水回路的进水侧安装的一组压力和温度传感器分别是进水侧压力传感器和进水侧温度传感器，高温循环水回路回水侧安装的一组压力和温度传感器分别是回水侧压力传感器和回水侧温度传感器。

3.如权利要求2所述的高原粉尘条件下散热器散热性能测试系统，其特征在于，所述被试散热器样件前的一组压力和温度传感器分别是进风侧压力传感器和进风侧温度传感器，被试散热器样件后的一组压力和温度传感器分别是出风侧压力传感器和出风侧温度传感器。

4.如权利要求3所述的高原粉尘条件下散热器散热性能测试系统，其特征在于，所述自动加灰装置包括粉尘舱、粉尘搅拌器、粉尘输送皮带、粉尘刷、粉尘刷壳体、喷射腔壳体和粉尘喷射器；

5.如权利要求3或4所述的高原粉尘条件下散热器散热性能测试系统，其特征在于，散热器水侧的进出口压力相关的参数测量用于获得散热器水侧的阻力特性；散热器风侧进出口压力相关的参数测量用于获得散热器风侧的阻力特性。

技术总结本发明公开了一种高原粉尘条件下散热器散热性能测试系统，属于散热器性能测试技术领域。进风管路和出风管路通过被试散热器样件连接在一起，出风管路的一端延伸至环境舱外部，自动加灰装置设置在环境舱内部且正对进风管路的空气进口；循环水恒温装置设置在环境舱外部并连接被试散热器样件形成高温循环水回路，高温循环水回路的进水侧和回水侧分别安装一组压力和温度传感器；被试散热器样件前后分别安装一组压力和温度传感器；环境舱外部的出风管路上顺次安装绝对滤清器、空气流量计、空气流量控制装置和抽气机。本发明能够获得散热器在高原环境工作时，与散热性能、阻力特性相关的高精度参数值，用于支撑车用新构型泡沫金属散热器的开发工作。技术研发人员：孙晓霞,孙阳,李斌,杜志歧,李强强,沈丽丽,秦晨予,周丽受保护的技术使用者：中国北方车辆研究所技术研发日：技术公布日：2024/9/12