高質(zhì)量液壓泵站散熱理論也不同

液壓泵站可以為管道工程中帶壓開(kāi)孔機(jī)、管道防爆切割機(jī)及液壓泥漿泵等液壓設(shè)備提供穩(wěn)定動(dòng)力的設(shè)備單元。

作為管道工程中所用的液壓系統(tǒng)動(dòng)力輸出部件，其原動(dòng)機(jī)和油泵無(wú)疑是最重要的。液壓泵站的所選用的油泵取決于兩個(gè)較為重要參數(shù)：壓力和流量。

泵站工作的壓力決定了油泵的結(jié)構(gòu)形式和廠家，一般管道工程中所用10MPa壓力即考慮了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于維護(hù)的齒輪泵，其價(jià)格也比較合適。而液壓系統(tǒng)的流量則決定了油泵的排量和是否采用變量。

液壓泵站所用的原動(dòng)機(jī)種類有很多種（如汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)等），本文在這里并不展開(kāi)重要的幾個(gè)參數(shù)怎么計(jì)算得出。

而油泵的輸入扭矩和系統(tǒng)壓力以及排量有關(guān)T=△P·V/2π（V排量），根據(jù)這個(gè)值加上一定的安全余量來(lái)確定原動(dòng)機(jī)的扭矩。油泵理論輸入功率P=△P·Q/60(Q流量)，根據(jù)功率值來(lái)確定原動(dòng)機(jī)的功率。假如原動(dòng)機(jī)是電機(jī)的話除了這兩點(diǎn)意外還要考慮防護(hù)等級(jí)以及工作制情況。

而工作中的液壓油在高溫下會(huì)氧化失效，我們要使其保持在一個(gè)合適的溫度下才能保障液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。液壓系統(tǒng)中的液壓油的工作溫度一般不高于70℃，當(dāng)油箱本身散熱能力不夠時(shí)就需要增加散熱器，系統(tǒng)的發(fā)熱功率也是有參考值的一般按照原動(dòng)機(jī)的1/3左右進(jìn)行設(shè)計(jì)和測(cè)算的。

在講述散熱器設(shè)計(jì)及定型之前，先要了解一下散熱器的基本原理，其主要是通過(guò)熱輻射和強(qiáng)力對(duì)流兩種方式進(jìn)行散熱的：

1. 何為熱輻射？

物體通過(guò)電磁波傳遞能力的方式稱為輻射。自然界中的一切物體，只要溫度在絕對(duì)溫度零度以上，都以電磁波的形式時(shí)刻不停地向外傳送熱量，稱為熱輻射。輻射出去的電磁波在各個(gè)波段是不同的，也就是具有一定的譜分布。這種譜分布與物體本身的特性及其溫度有關(guān)，因而被稱之為熱輻射。為了研究不依賴于物質(zhì)具體物性的熱輻射規(guī)律，物理學(xué)家們定義了一種理想物體——黑體(black body)，以此作為熱輻射研究的標(biāo)準(zhǔn)物體。

2.輻射與傳導(dǎo)或?qū)α鱾鳠岬淖畲蟛煌牵?/span>

輻射傳熱是雙向的。自然界中的個(gè)物體都不停地向空間發(fā)出熱輻射，同時(shí)又不斷地吸收其它物體發(fā)出的熱輻射。即低溫物體也有向高溫物體的熱輻射。

熱輻射的能量傳遞不需要借助于其它介質(zhì)，而且在真空中傳遞的效率最高，是一種非接觸式傳熱。

3.液壓系統(tǒng)的中的散熱系統(tǒng)中，散熱片能夠產(chǎn)生的熱輻熱越大，越能將液壓系統(tǒng)的熱量更大范圍地向四周的空氣及物體中排放，并且有風(fēng)扇的輻助作用，可以更快地將熱輻射所產(chǎn)生的熱量帶走。因此，我們要改變一下觀念，并不是風(fēng)扇的動(dòng)力越強(qiáng)帶走的熱量越多，而是散熱器片能夠產(chǎn)生更多的熱輻射，才能排放出更多的液壓系統(tǒng)內(nèi)的熱量。

因此，散熱器片由原來(lái)的管式應(yīng)當(dāng)改為更為先進(jìn)的翅片式散熱器。它是通過(guò)在普對(duì)抗賽的基管上加裝翅片來(lái)達(dá)到強(qiáng)化傳熱的目的，基管可以采用鋼管、不銹鋼管、鋼管等，翅片則可以采用鋼帶、不銹鋼帶、銅帶及鋁帶。

目前管道工程類工程中使用最廣泛的是鋼鋁復(fù)合型翅片，它利用于鋼管的耐壓性和鋁的高效導(dǎo)熱性能，在專用的機(jī)床上復(fù)合而成，其接觸熱阻在210攝氏度的工作情況下幾乎為零。因此在液壓泵站有限的設(shè)備空間內(nèi)增加外壁散熱面積、增大散熱片周圍空氣流動(dòng)速度及增加散熱翅片向外熱輻射強(qiáng)度為最優(yōu)選擇。

輻射傳熱的理論計(jì)算方式：

實(shí)際物體在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的輻射熱流量可以采用斯特凡-波茲曼定律（Stefan – Boltzmann） 定律：從一個(gè)表面發(fā)生的總輻射功率與其絕對(duì)溫度的四次方成正比，計(jì)算公式如下：

ETb=σT^4(igma T^4)

式中：

σ為常數(shù)，值為8.25X10-11卡（厘為2.分.度4）

varepsilon稱為物體的發(fā)射率，習(xí)慣上稱為黑度 Emissivity，它與物體的種類及表面狀態(tài)有關(guān)。

一種簡(jiǎn)單的輻射傳熱情形是，一個(gè)表面積為A，表面溫度為T_1，發(fā)射率為varepsilon的物體被包容在一個(gè)很大的表面溫度為T_2的空腔內(nèi)，此時(shí)該物體與空腔表面的輻射換熱量按下式計(jì)算：

ETb=\varepsilon A \sigma (T_1^4-T_2^4)

液壓系統(tǒng)內(nèi)散熱片與腔體的輻射傳熱量就可以用上面這個(gè)算式。一般來(lái)說(shuō)T_1大于T_2， 數(shù)值越大散出的熱量越大，散熱效果越好。所以如果能提高物體的發(fā)射率varepsilon，就能提供散熱片的輻射散熱能力。

物體表面的發(fā)射率取決于物質(zhì)種類、表面溫度和表面狀況。表面狀況對(duì)發(fā)射率有很大的影響。同一種金屬材料，高度拋光表面的發(fā)射率很小，而粗糙表面和受氧化作用后的表面的發(fā)射率常常為拋光表面的數(shù)倍。