套片式油冷器傳熱性能的研究.pdf

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1、套片式油冷器傳熱性能的研究梁帥。江楠。曾紀(jì)成(1.華南理工大學(xué)化工機(jī)械與安全工程研究所,廣東廣州510640;2.廣東順德盈威機(jī)械制造有限公司,廣東佛山528300)摘要:通過數(shù)值模擬和試驗(yàn)的方法對套片式油冷器傳熱和綜合性能進(jìn)行了研究,用Fluent軟件模擬得到了兩套片間單通流道內(nèi)殼程流體的速度場、溫度場和壓力場的分布;通過試驗(yàn)研究得到了套片式油冷器傳熱和阻力性能曲線。擬合出了套片式油冷器管外膜傳熱系數(shù)和壓降公式,并且和傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行了比較與分析。關(guān)鍵詞:油冷器;數(shù)值模擬;流場分析;試驗(yàn)研究中圖分類號:TH49;TQ051.5文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1001—4837(2013)07—00

2、24—06doi:10.3969/j.issn.1001—4837.2013.07.005StudyofHeatTransferinaPlateFin——and——tubeOilCoolerLIANGShuai,JIANGNan,ZENGJi—cheng(1.InstituteofChemicalMachineryandProcessEquipment,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,China;2.YingWayMachineryManufacturingCo.,Ltd.ShundeGuangdong,F(xiàn)oshan52830

3、0,China)Abstract:Heattransferandcomprehensiveperformanceofaplatefin—and—tubeoilcoolerwereinvesti-gatednumericallyandexperimentally.Distributionsofvelocity,temperatureandpressurefieldinasingleflowchannelbetweentwoplatesweresimulatedwiththefiniteelementsoftwareFluent.CurvesregardingtheheattI-ans.eran

4、dflowresistancewereexperimentallyobtained.Theformulasofheatn_ansflercoeficientandpressuredropwerefittedbasedonthemeasureddataandcomparedwiththetraditionalempiricalfor-mu]as.Keywords:oilcooler;numericalsimulation;flowfieldanalysis;experimentalstudy式換熱器結(jié)構(gòu)緊湊,與相同換熱面積的其他換熱0引言器相比,其體積更小、重量更輕。目前,國內(nèi)外有很多套片式換

5、熱器在空冷方套片式換熱器是管翅式換熱器的一種,在空面研究的文獻(xiàn)J,研究的重點(diǎn)有理論計(jì)算、數(shù)值調(diào)工程和制冷工程中應(yīng)用非常廣泛,如空調(diào)工程模擬、試驗(yàn)研究等多個(gè)方面,為套片式換熱器的設(shè)中使用的表面式空氣加熱器、空氣冷卻器、風(fēng)機(jī)盤計(jì)與優(yōu)化提供了很多資料。Ricardo等對單排管等。這種情況下空氣通常走殼程,套片擴(kuò)大了管翅片間的空氣進(jìn)行了三維數(shù)值模擬,得到了翅換熱面積,有效地增大了傳熱系數(shù)¨。由于套片片間距對流動(dòng)和傳熱性能的影響,并通過可視化第3O卷第7期壓力容器總第248期平衡,計(jì)算,如果熱平衡數(shù),7,在±10%之內(nèi),上則認(rèn)為試驗(yàn)數(shù)據(jù)有效;若超出此范圍,則認(rèn)為該試叩a。叼驗(yàn)數(shù)據(jù)不可靠,需重新進(jìn)行測試

6、口。油放熱量式中——以管外為基準(zhǔn)的總傳熱系數(shù),Q和水的吸熱量Q。按下式計(jì)算:W/(m·oC)Q^=C·G·(一)翅化比Q=C·G·(t2一t1),,a。——管內(nèi)、外膜傳熱系數(shù),式中cPJI,——油、水的比熱,J/(kg·℃)w/(m·oC)G^,——油、水的質(zhì)量流量,kg/sr,r?!軆?nèi)、外側(cè)污垢熱阻,(IIl2·℃)/w,——油的進(jìn)、出口溫度,℃,廠翅片管、基管的管壁厚度,mtl,t2——水的進(jìn)、出口溫度,℃A,A廣翅片管、基管的導(dǎo)熱系數(shù),W/(m·℃)d,d——基管的內(nèi)、外徑,mr——基管與翅片管間的接觸熱阻,(m·oC)/W.,7——翅片壁面總效率.面螻簇1.油冷器;2.油箱;3.

7、恒溫機(jī);4.冷水塔;5.水、油泵;6.流量計(jì);7.截止閥;8.溫度傳感器;9.壓力傳感器;10.加熱器圖8試驗(yàn)流程圖試驗(yàn)總傳熱系數(shù)的計(jì)算式為:圖9熱交換量與油流量的關(guān)系曲線K=式中Q——取油側(cè)放熱量,W——管外表面積,m——修正后的對數(shù)平均溫差,℃試驗(yàn)通過變頻器調(diào)節(jié)油和水的流量得到不同工況下的性能,對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,做出操作條.盤件下熱交換量、壓降、總傳熱系數(shù)以及單位壓降下幽傳熱系數(shù)隨油流量變化的曲線圖(見

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