【正文】 流體的湍動，破壞熱阻邊界十分有效，傳熱系數(shù)比光直翅片高 30176。與板翅式相比，它的主要優(yōu)勢在熱氣側(cè)。 ㈡水冷式中冷器結(jié)構(gòu) 目前普遍使用的水冷式中冷器是采用管片式結(jié)構(gòu)。水管的排列有叉排和順排兩種，合肥工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 7 水管截而的形狀有圓形、橢圓形、扁管形、滴形和流線形等。試驗表明，橢圓管較圓 管傳熱系數(shù)約高 10%，空氣阻力損失約小 18% ,所以在柴油機(jī)上多采用橢圓管作中冷器的水管。 ② 冷軋翅片管式中冷器 冷軋翅片管是由單金屬管或內(nèi)硬外軟的雙金屬管在專用軋機(jī)上軋制而成。將翅片管用漲管法固定在端板上 ， 整個加工過程不用焊接，不存在虛焊和長期振動工作后的脫焊現(xiàn)象。其空氣阻力損失與水管為圓管的管片式大致相同。將許多個這樣的單元體根據(jù)流體流動方式的布置疊置起來，釬焊成一體組成板翅式熱交換器的板束或芯體。 圖 不同流型的板束通道 1— 平板； 2— 翅片； 3— 封條； 4— 分配段； 5— 導(dǎo)流片； 6— 封頭； 7— 板束； 8— 封頭； 9— 封頭 圖 板翅式熱交換器 合肥工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 9 2)翅片作用和形式 翅片是板翅式熱交換器的最基本元件。由于翅片傳熱不像隔板那樣直接傳熱，故翅片又有“二次表面”之稱。假如設(shè)計的翅片效率最低為 70％時，其重量可減少 10％。以下介紹其中的幾種常 用型式： 圖 常用翅片類型 （ a）平直翅片 （ b）鋸齒式翅片 （ c）多孔翅片 （ d）波紋翅片 ①平直翅片 又稱光滑翅片，是最基本的一種翅片。這種翅片的主要作用是擴(kuò)大傳熱面，合肥工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 10 但對于促進(jìn)流體湍動的作用很少。 ②鋸齒翅片 它可以看作平直翅片被切成許多短小的片段，相互錯開一定的間隔而形成的間斷式翅片 (圖 (b))。在傳熱量相同的條件下，其壓力損失比相應(yīng)的平直翅片小?？椎呐帕杏虚L方形、平行四邊形和正三角形二種，我國目前采用的多孔翅片，孔徑為Φ 2． 1Φ 91． 7，孔距為 6． 5mm、 3． 25mm 正三角形排列。多孔翅片主要用于導(dǎo)流片及流體中夾雜顆?；蛳嘧儞Q熱的場合。我國常用的組片有平直、多孔和鋸齒形翅片三種，并用漢語拼音符號和數(shù)字統(tǒng)一表示翅片的型式與幾何參數(shù)。它的上下面均具有 的斜度，以便在組成板束時形成縫隙，利于釬劑滲透。封頭的作用就是集聚流體，使板束與工藝管道連接起來。Ⅱ型布置是由于在熱交換器端部有三個以上的封頭，需要把一股流體引導(dǎo)到中間封頭內(nèi)。應(yīng)注意到設(shè)置導(dǎo)流片并不一定能完全克服流體在流道內(nèi)分配不均勻的問題，因為分配是否均勻還與流體的狀態(tài)有關(guān)。隔板厚度一般為 l～ 2mm，最簿為 。 ①逆流 在板翅式熱交換器中實現(xiàn)逆流有三種型式 (圖 )。 ③錯流 如圖 所示，也是最基本的一種布置方式。采用這種形式可以將幾個熱交換器并成一個，使設(shè)備的布置更加緊湊，生產(chǎn)操作更方便，使熱 (冷 )量損失減少到最小程度．但它制造比較困難。并聯(lián)組裝 (圖 )用集流管及分配管將其連成一個整體 。其緊湊度一般為 1500～ 2500m178。在耐壓方面，國外的產(chǎn)品已可承受 10 MPa以上的操作壓力。據(jù)報導(dǎo)板翅式換熱器成本不超過 17500[美元／米 3 ]。由于熱 交換器的隔板和翅片都由很薄的鋁板制成，若腐蝕而造成內(nèi)部串漏，則很難準(zhǔn)確找到漏的地方，即使找到內(nèi)漏位置也很難修補(bǔ)。 計算時根據(jù)所校核的 參數(shù)不同分為兩種情況 ： 其一 ,主要校核散熱面積能否滿足設(shè)計要求 ,這種情況下具體計算時通常采用對數(shù)平均溫差法 ； 其二 ,主要校核增壓空氣和冷卻介質(zhì)在中冷器出口的溫度是否在使用要求的范圍內(nèi) ,此時通常采用效率 (E)傳熱單元數(shù) (NTU)法以上兩種情況還均需校核增壓空氣和冷卻介質(zhì)的流動損失等參數(shù) 。 K) 運(yùn)動粘度 ν a= 106(m2/s) 普朗特數(shù) Pra= 求平均溫度下增壓空氣的熱物理性質(zhì) 增壓空氣的平均溫度 : Tbm=(Tb+Ts)? 2= 2 27360273160 ??? =383 (38) 密度 : ρ b=（ pbΔ pb? 2)? = 10)( 3? ?? = (kg/m3) (39) 式中 : Δ pb初步近似用容許值代替 參考文獻(xiàn) [9] 以下所有公式都采用文獻(xiàn) [9]中提到的計算方法和公式： 運(yùn)動粘度 : ν b= 105 [Tbm? 273](310) = 5?? ? ( 383? 273 ) (m2/s) 合肥工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 18 導(dǎo)熱系數(shù) : λ b= 102[Tbm? 273]= 102 [383247。ρ b ? λ b= 510? 1009 247。 (214 21 310? 15)=(m) (315) 冷卻 空氣 的雷諾數(shù) : Rea=ca = (W/m2 = (m/s) (320) 增壓空氣的雷諾數(shù) : Reb=Cb =8 (W/m200035(m 2 (δ ? λ )=(247。 (Ab? Aa) (325) =1247。 K) 用對數(shù)平均溫差法校核散熱面積 對數(shù)平均溫差 Δ Tn=[(TbTa2)(TsTa1)]? ln[(TbTa2)/(TsTa1)] (325) =[()()]247。 = (m2) (326) ? （ ） ? ?100﹪ =﹪＜ ﹪ 在允許的誤差范圍內(nèi) ? 所得散熱面積符合設(shè)計要求 用效率 (? )傳熱單元數(shù) (NTU)法校核增壓 空氣出口溫度 熱容比 合肥工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 20 C=(qmbcpb)? (qmacpa)=247。 (1ec 本文在設(shè)計時由于時間倉促，無法做到面面俱到 。機(jī)車柴油機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計 北京 :中國鐵道出版社 ,1981 [8] 楊連生 [9] Journal of Heat Transfer 1988 [10] [聯(lián)邦德國 ] 馬慶芳 馬重芳主譯 換熱器設(shè)計手冊 1989年 07月第 1版 [11]nternational Journal of Heat AND Mass Transfer, 1975 合肥工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 23 致 謝 論文是在我的指導(dǎo)老師席明智 副 教授的具體指導(dǎo)與悉心關(guān)懷下完的。論文寫作期間，我得到了學(xué)院各位老師、我的父母以及很多朋友的關(guān)心，他們的大力支持和熱心幫助使我順利地完成了論文寫作工作，在此一并表示真誠的謝意。 。我不僅學(xué)到了豐富的專業(yè)知識，還明白了許多做人的道理，最主要的是在實際的科研、生活中逐漸掌握了發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的方式方法，這將使我終身受益，并為我在接下 來 的生活和學(xué)習(xí)中打下了基礎(chǔ)。在即將結(jié)束畢業(yè)設(shè)計的學(xué)習(xí)生活之際，特向席老師表示衷心的感謝。北京 :中國農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社 ,1980 [9] 張峰，高東順。 合肥工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 22 參 考文獻(xiàn) [1] 楊世銘，陶文銓 .傳熱學(xué) (第三版 ).北京 .高等教育出版社 .1998： 266274 [2] 曹玉璋，邱緒光 .實驗傳熱學(xué) .北京 .國防工業(yè)出版社 .1998： 127130 卓寧 孫家慶主編 工程對流換熱 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1982 [3] [日 ]尾花英郎著 徐忠權(quán)譯 熱交換器換熱手冊 北京工業(yè)出版社 1981 [4] 朱聘華 換熱器原理與計算 北京：清華大學(xué)出版社 1987 [5] 李振法．工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)實驗指導(dǎo)書 .內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)熱工流體力學(xué)教研室 .1999： 14 [6] 西安交通大學(xué) ) (1e( ))= (329) （ 參考文獻(xiàn) [9]得出） 增壓空氣出口溫度 Ts1=Tbε (TbTa1)=?(16040) (330) =?120=? 60℃ ? 增壓空氣出口溫度小于原始參 數(shù)值 60℃ ? 所求結(jié)果合適 壓力校 核 ab Pp )( ?????????? ) 8 9 1 8 1 6 ( ????????? wp =?? 2（ ?? +）