摘 要：通过对X型散热器冷边流向改变前后的散热顺流效率、逆流效率初步计算和分析，得到双流程、叉流冷却式散热器在冷边出现逆流条件下，逆流效率的特点。根据这些特点提出了在今后设计中，使用此类散热器应注意的使用限制。
　　关键词：逆流；逆流效率；下降
　　散热器冷边逆流现象的由来
　　在某型飞机的空调系统中，X型散热器的冷边直接从进气道中引气。在多数飞行状态中，散热器从进气道引出空气，冷却空调系统的高压空气后排出机外，空气从进气道经散热器流向外界环境。而在中低空小M速（小表速）飞行和地面滑行过程中，进气道的压力小于环境气压，此时，散热器所需冷却空气从机外流入进气道，与多数飞行状态中的冷却空气流向相反；飞机在此种状态中，反映座舱温度高，表明空调系统冷却能力下降很多，已不能满足座舱空调的使用，此种状态与已有计算分析存在出入。表明散热器的冷边冷却空气流向的改变也使得散热器的换热效率发生较为明显的变化。
　　初步计算和分析
　　X型气冷式空气散热器如图1所示，散热器可以看成是两个叉流散热器组合而成，冷边、热边均串联在一起。散热器热边从1进，经过2，从3流出；冷边从4进，经过5，从6流出，达到散热效率（为便于分析和说明，将此状态的散热效率称为顺流效率）较高的目的。当冷边空气的流向变成从6进，经过5，从4流出时，散热器热边出口3的温度将升高，整个散热器的效率降低（为便于分析和说明，将此状态的散热效率称为逆流效率）。在此状态下散热器的逆流效率变化直接影响到系统的工作性能，了解散热器的逆流效率与顺流效率的差异有益于认识和分析工作的深入开展。
　　为计算出散热器逆流效率，需要知道各散热流程的效率，而现有数据和设计指标都是散热器整体的指标和数据。按散热器过程模型，可以建立起数学模型和方程求解出各散热流程的效率。求解出热流程的效率后，即可求解出散热器逆流效率。
　　求解单流程散热效率和散热器总效率需要多种具体的空气状态参数和散热器设计数据及试验数据图表。按现有掌握的数据和资料以及分析的需求，完全模拟真实条件并求结果不必要，也不可能。为此，将数学模型做适当简化，散热器两流程的结构相同，两流程的效率亦相同，即ηⅠ=ηⅡ；散热器冷边流向改变后，两流程的效率不变；高、低压空气的比热容为定值。
　　冷、热边温度选取“X型散热器热动力试验大纲”中的一组设定值，散热器效率按参数从“X型散热器效率特性曲线”上得到。
　　计算结果分析
　　首先，散热器逆流效率明显小于顺流效率，接近热边单个流程的效率；其次，散热器逆流效率明显受冷边流量的影响，冷边流量减小，逆流效率下降。当冷热边流量比（简称冷热流比）减小，散热器因逆流而引起的效率下降比例增大，以上述計算可知：冷热流比为3.5时，逆流使散热器效率下降了17.23%，而冷热流比为2.5时，逆流使散热器效率下降了21.1%，由此可以看出随着冷热流比的减小，逆流加重了散热器性能下降；最后，当冷热流比较小时，散热器逆流效率反较热边单个流程的效率低，原因是第2流程冷边入口温度已高于本流程的热边入口温度。
　　结束语
　　对于在使用中可能出现冷边改变流向的状态，需要慎重分析双流程、叉流冷却式散热器的效率改变的影响，从X型散热器逆流影响分析和初步计算看，当此类散热器出现冷边逆流时效率明显下降，此时若按顺流状态计算和分析散热器以及系统性能，将不能正确的显示真实结果。初步计算和分析结果也显示了双流程、叉流冷却式散热器在使用上的不足和应当注意的限制，即在直接从进气道引气做冷边冷源的设计中要避免使用双流程、叉流冷却式散热器。