01 参数初选
根据发动机参数、液压工作站参数及以往设计经验，寻找具有合适管带规格的散热器、中冷器、油冷器，初步选择各换热装置的正面面积、芯厚、波距等，各个换热装置的重量风速-风阻曲线尽可能类似，如相同则更好。
根据顾客提供的冷却介质流量（额定功率点和最大扭矩点）计算管内流速，从以往实验报告中调用各换热器重量风速-风阻曲线。
02 没有合适的参数该怎么办？
如以往实验未做过该流速的测试，可寻找两条相近的重量风速-风阻曲线，用插值法做一条需要的曲线。
后续的很多参数都可以用插值法取得。
03 并联时换热器的布置
并联时换热器左右排列，空气同时经过中冷器、机油冷却器和水散热器。
如空间不足，则可能采取中冷器、机油冷却器并联，再与散热器串联的方式。此时，又会用到串联式散热器的热平衡计算。
04 环境温度与进风温度
如风扇选用吸风方式，空气直接从外界进入，则：环境温度是各换热器的进风温度。
如风扇选用吹风方式，空气经过发动机外表会吸收热量，温度高于环境温度。各换热器进风温度会有所提高。
05 空气流量及风阻
散热器、中冷器、油冷器并联后置于某一流场中，当气流达到稳定时，空气流量与风阻的关系类似于并联电阻时电流与电压的关系，即：它们的风阻相等，且与风扇静压相同，总的空气流量是通过各个换热装置空气流量之和。
I=I1+I2+I3 空气流量：v=va+vw+vo
V=V1=V2=V3 风阻：P=Pa=Pw=Po
06 风扇曲线的选择
选择之一
如风扇由发动机驱动，根据速比计算最大功率点和最大扭矩点时的风扇转速，确定需转换的风扇体积风速-静压曲线极端情况下，考虑发动机110%负荷时或超速10%时的风扇转速，调用体积风速-静压曲线。
有的发动机直驱风扇时，加了硅油离合器来控制转速，也需要对最大功率点和最大扭矩点分别计算，调用曲线。
选择之二
如风扇由电机或液压马达驱动，则选用电机或液压马达达到最高转速时的体积风速-静压曲线。
当发动机提供给液压泵的驱动力不足时，也需考虑最大扭矩点时的风扇转速。
如风扇转速与计算值有差异时，可用相邻的两条曲线按插值法作出需要的曲线。
上述方法对风扇转速的调整控制都是基于发动机的出水温度，其它换热装置应留出足够的性能余量，以保证在最恶劣工况条件下仍能满足散热要求。
选择之三
如果在并联式换热器组合中，我们将风罩按照散热器、中冷器、油冷器的正面尺寸进行了分割。或散热器、中冷器、油冷器分离，风罩独立配置。
配备电子扇，依据每种换热器不同的温度要求分别控制风扇转速。
则选用电机达到最高转速时的体积风速-静压曲线。
对风扇转速的调整控制散热器是基于发动机的出水温度，中冷器是基于发动机的进气温度，油冷器是基于液压油工作后的温度。，其它换热装置应留出足够的性能余量，以保证在最恶劣工况条件下仍能满足散热要求。
07 风扇曲线的转换
不同形状的导风罩及风圈间隙对风扇效率均有影响，风扇与换热器之间的距离也会影响风量的大小。考虑了这些因素后，我们假定风扇驱动空气全部通过了换热器。
风扇体积风速-静压曲线是在常温下测得，而换热器设计考虑的是极端环境条件，温度上升必然导致空气密度下降。
根据环境温度和换热器正面面积进行计算，将选定的风扇体积风速-静压曲线转换成重量风速-静压曲线。
如果长期在高原环境下使用，还应考虑海拔高度对空气密度的影响。
08 寻找平衡点
做一等高线，与各换热器的重量风速-风阻曲线及风扇重量风速-静压曲线相交，得到一组交点O，此时，风扇静压与风阻相等，分别计算通过散热器、中冷器、油冷器的风量，各换热器风量之和应与风扇风量相等。
如风量之和大于风扇风量，降低等高线位置，按前述方式重新计算，直到风量相等。
调整前：V1+V2+V3＞V
调整后：V’1+V’2+V’3= V
做等高线
下图依次是风扇静压—风量曲线、散热器重量风速—风阻曲线、中冷器重量风速—风阻曲线和油冷器重量风速—风阻曲线。
继续寻找平衡点
如风量之和小于风扇风量，抬高等高线位置，按前述方式重新计算，直到风量相等。
此时各换热器的散热系数，就是它所具备的散热能力。用Uw来表述。
09 热量的平衡
发动机散发的热量被强制通过换热器的空气完全吸收，则：
Qw=Qa。
Qw ——发动机水套热流量
Qa ——空气吸热量
根据公式
Qw=Gw· Cpw· （Tw1-Tw2）计算出水温度Tw2。
Gw——水流量
Cpw ——水的比热容
根据公式
Qa=Ga· Cpa· （Ta2-Ta1）计算出风温度Ta2。
Ga——空气流量
Cpa ——空气的比热容
10 平均温差
散热器散发热量，水温会逐渐下降；经过散热器的空气吸收热量，温度会逐渐上升，各点的气水温差都不一样。
算数平均温差：
ΔTrm≈
[（Tw1+Tw2）-（Ta1+Ta2）]
2
对数平均温差：
ΔTrm=
[（Tw1-Ta2）-（Tw2-Ta1）]
ln[（Tw1-Ta2）/（Tw2-Ta1）]
气水（液气）温差分布图
11 气水当量
计算气水当量，它们的值对液气平均温差的实际值有很大的影响。
P=（Ta2-Ta1）/（Tw1-Ta1），
R=（Tw1-Tw2）/（Ta2-Ta1），
12 修正系数
根据P、R值查找对数平均温差的修正系数Ft。
如P、R值均较小，或芯体厚度较小（≤50mm ），可视 Ft≈1。
修正后的气水平均温差：
ΔTm= Ft ?ΔTrm
13 散热器的散热系数计算
带入散热量、进出水温、进出气温、散热面积、流量等参数，算出热平衡时的散热系数，
Uw = Qw/（S*ΔTm）
其中：S——散热器管、带散热面积之和 m2
Qw——散热量 kw
14 散热器散热系数的比较
散热器本身具备的散热系数Ur已通过前面的做图法找出。
与计算所得的散热系数Uw比较，
30% ≥ Ur/ Uw—1 ≥ 15%
保证散热性能有一定的储备。
这里我们主要考虑了产品制造工艺的稳定性和使用过程中灰尘、污渍沉积在换热器表面对散热性能的影响。
15 中冷器散热系数计算、比较
中冷器散热系数的计算与散热器散热系数的计算方法基本相同，由于中冷器进气温度比环境温度高得多，空气当量中的P、R值均较小，可视 Ft≈1。
中冷器计算所得的散热系数与中冷器所具备的散热系数的比较，也与散热器的相同。
16 油冷器散热系数计算、比较
油冷器散热系数的计算与散热器散热系数的计算方法相同。
特例：板翅式油冷器的散热管内有既增加强度也提高油换热效率的内翅片，它的面积大小，明显影响整个换热器的效率，因此它的面积也被计入散热面积内。
17 重新计算
如计算所得散热系数有的达不到上述要求，有的超出要求，在不改变总的正面面积的前提下，应通过调整各个换热器正面的方式调整散热面积，重新寻找平衡点来重新计算。
如不改变总的正面面积达不到要求，可调高正面面积并重新分配，重复步骤1~16。
如正面面积不可调整，可调整个别或全部散热管带规格再重复步骤1~16。
这是一个痛苦的过程，需反复地画等高线来找平衡点。
18 油冷器、中冷器的特殊性
通过调整油冷器的油流量，可显著提高油冷器的散热性能，但同时油冷器承受的压力也显著提高。不得已时可考虑此方案。
通过改变中冷器散热管的形式，如将普通的口琴管改为内翅片管，加大内部散热面积也可显著提高中冷器的散热性能，但同时中冷器的内压降也显著提高。U型循环时，不建议采用此方案。
19 进入图纸设计阶段
计算结果 :1.30≥ Ur／Uw≥1.15
包括中冷器、油冷器在内，各个换热器的计算结果均应满足此条件。
参数设计满足要求，可以进入图纸设计阶段。
编辑：李大钧
