【正文】 是有利的。 (1)封條 封條作用是使流體在單元體的流適中流動而不向兩側(cè)外流。圖中 I型主要是由于在熱交換器的端部有兩個以上的封頭，因此要用導(dǎo)流片把流體引導(dǎo)到端部一側(cè)的封頭內(nèi)。為了釬焊方便，可將釬料軋制成薄片再用機械方法布覆于鋁材表面，成為一種釬焊用復(fù)合板即雙金屬復(fù)合板。 ②順流 如圖 所示，這種流動形式應(yīng)用較少，主要用在加熱時需要避免流體被加熱 (或冷卻 )到高 (或低 )于某一規(guī)定溫度的場合。在組裝體中，可采用并聯(lián)組裝、串聯(lián)組裝和串并聯(lián)混合組裝?！?)，水沸騰時可達 1745～ 35000 W／ (m178。／ m179。由于不能拆卸，一 但 結(jié)垢，清洗就很困難。 K) （同上） 合肥工業(yè)大學本科畢業(yè)論文 16 3． 2 幾何結(jié)構(gòu)尺寸 確定和計算 : 查 閱文獻 [3]選用尺寸參數(shù)為以下： 翅片高 H ㎜ 翅片厚度 ? ㎜ 翅片間距 S ㎜ 當量直徑 ep ㎜ 內(nèi)距 X = ㎜ 單元有效長度 L 300 ㎜ 內(nèi)高 y = ㎜ (4) 通道的自由流通面積 A 先選取中冷器機芯總體尺寸為長 ㎜ ,寬為 ㎜ ,高為 300㎜ 的立方體 1A = SBxy =? ? = 2m （ 31） 通道層數(shù) (n1) ?+= （ 32） n=214 A=?214= 2m (5) n層通道的總傳熱面積 F= S BInyx )(2 ?? = 239 )(2 m?? ???????? （ 33） n層通道的一次傳熱面積 Fyx xF ??1 ???F =38 2m n層通道的二次傳熱面積 Fyx yF ??2 22 mF ???? 合肥工業(yè)大學本科畢業(yè)論文 17 傳熱系數(shù)計算 求平均溫度下冷卻 空氣 的熱物理性質(zhì) 中冷器的換熱量 : Q=qmbCpb(TbTs)= 100 ?? 310 (W) (34) 冷卻 空氣 出口溫度 : Ta2=（ Ta1+Q） ? Cpaqma=(+273)+ 3 ??= (K) (35) 冷卻 空氣 平均溫度 : Tam=(Ta1+Ta2)? 2= 2 ?? = (K) (36) 根據(jù)冷卻 空氣 的平均溫度 Tam從 文獻 [1]和 文獻 [2]中 查表求取冷卻 空氣 的以下參數(shù) : 密 度 ρ a=(kg/m3) 導(dǎo)熱系數(shù) λ a= 102(W/m = (m/s) (314) 冷卻 空氣 通道當量直徑 : Da=4 wF w?? =4 247。ρ b)=247。 K/W) 冷卻 空氣 側(cè)污垢熱阻 : 風冷可取 : r2=0 K/W) 式中 :δ為冷熱兩側(cè)間壁厚度，λ為材料導(dǎo)熱系數(shù) 中冷器的傳熱系數(shù) 1? K=1? hb+r1+r2+r3+r4+(1? ha)Δ Tn） =247。本次設(shè)計通過已知的發(fā)動機的功率和進出口水溫開始進行設(shè)計計算，計算中冷器的流通面積和傳熱面積等 , 進行冷卻空氣側(cè)和增壓空氣側(cè)的阻力分析計算 ,計算出傳熱系數(shù) K,并確定中冷器的結(jié)構(gòu)形式和翅片的布置形式 ,選定換熱翅片為板翅式，確定其基本幾何尺寸 ,最后用對數(shù)平均溫差法校核散熱面積 , 主要校核散熱面積能否滿足設(shè)計要求 ,用效率 (? )傳熱單元數(shù) (NTU)法校核增壓 ,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) , 如不符合要求 ,則反復(fù)進行校核計算 ,直到校核合格為止 ,最終確定能配置在 6135柴油機上的新型增壓中冷器的傳熱數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)尺寸 . 由于增壓中冷器尺寸較大 ,零件復(fù)雜 , 無法在說明書中展示 ,故借助了 CAD繪圖 由于管子的尺寸較大 ,無法在說明書中展示 ,故借助了 CAD繪圖。柴油機中冷器結(jié)構(gòu)與設(shè)計 。衷心感謝所有傳授給我 知識、關(guān)心過我、幫助過我的師長和朋友。 在課題研究過程中，王曉迪等同學在我們相互討論中 ,給我的啟發(fā)和幫助也很大 ,給了我很多具體的幫助和建議，在此表示感謝，他們 踏實認真的生活態(tài)度、勤奮鉆研的學習態(tài)度和樂于助人的優(yōu)秀品格也是我學習的方面。 內(nèi)燃機原理 北京 :中國農(nóng)業(yè)機械出版社 ,1981 [7] 西安交通大學 ( 310 )= 310? (328) 效率 板翅式兩側(cè)的流體均不混合 ,效率為 ε =1e(1/c) K/W) K= (W/m2 K/W) 導(dǎo)熱熱阻 r4=(Ab? Aa)λ b? Db=5 102247。 λ a? Da= 102247。 Cpb 合肥工業(yè)大學本科畢業(yè)論文 15 第三章 中冷器的設(shè)計計算 中冷器的設(shè)計計算一般是根據(jù)使用要求 ,對于已設(shè)計好的中冷器進行校核計算 ， 如不能滿足要求 ,則重新進行設(shè)計 。由于大多數(shù)選用在低溫下 具有良好機械性能的鋁合金制造，故特別適用于空氣分離和天然氣分離，其使用壓力范圍也很大，而在重量上要比管殼式輕得多，約為 15％～ 50％ .由于結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、又因采用全鋁結(jié)構(gòu)，所以重量輕，故成本大為降低。單位體積的傳熱面積通常比管殼式熱交換器大 5 倍以上，最大可達幾十倍。據(jù)資料介紹，空氣強迫對流換熱時換熱系數(shù)可達 35～ 350 W／ (m178。 圖 ⑤混流 在一個熱交換器中，某些流體間是錯流，而另外一些流體間是逆流它的最大優(yōu)點是能同時處理幾種流體的熱交換．并合理分配各種流體的傳熱面積。 (4)流道的布置形式 按運行工況要求可將流體布置成逆流、順流、錯流、錯逆流 (或稱多程流 )等多種形式。 V型布置是為滿足管路布置需要而采用的。它的結(jié)構(gòu)與多孔翅片相同，但其翅距、翅厚和小孔直徑比多孔翅片大。其效果相 當于翅片的折斷，波紋愈密，波幅愈大，其傳熱性能就愈好。多孔翅片開孔率一段在 5％～ 10％之間，孔徑與孔距無一定關(guān)系。故在高原板翅式換熱器中用得較多。 翅片的型式很多，如：平直翅片、鋸齒翅片、多孔翅片、波紋翅片、釘狀翅片、百葉窗式翅片、片條翅片等。翅片與隔板之間的連接均為完善的釬焊，因此大部分熱量傳給翅片，通過隔板并由翅片傳給冷流體。因而，這樣的結(jié)構(gòu)基本單元體也就是進行熱交換的基本單元。雙金屬管在軋制過程中使兩種金屬 牢固地貼合在一起，幾乎沒有間隙，即使在長期振動工作條件下 也不會脫開。橢圓管與圓管和扁管相比，具有較高的傳熱系數(shù)和較小的空氣阻力，其工藝性和可靠性不及圓管但優(yōu)于扁管。目前管翅式中冷器己得到越來越多地應(yīng)用。為了增強氣流的擾動，破壞邊界層以強化傳熱，可以采用鋸齒翅片或多孔翅片等翅片型式。 合肥工業(yè)大學本科畢業(yè)論文 6 2． 1． 2 中冷器的結(jié)構(gòu) ㈠風冷式中冷器結(jié)構(gòu) 風冷式中冷器是用環(huán)境空氣來冷卻增壓后的高溫空氣，由于熱側(cè)和冷側(cè)換熱介質(zhì)均為空氣，兩側(cè)的對流換熱系數(shù)在同一數(shù)量級，因此兩側(cè)的換熱面積應(yīng)大致相同，風冷式中冷器的結(jié)構(gòu)有扁管式板翅式和管翅式幾種。 ② 用獨立的冷卻水系冷卻 柴油機有兩套獨立的冷卻水系，高溫冷卻水系用來冷卻發(fā)動機，低溫冷卻水系主要用于機油冷卻器和中冷器。 合肥工業(yè)大學本科畢業(yè)論文 4 增壓中冷器的主要性能參數(shù) 增壓空氣流量 qmb= (kg/s) 中冷器進口空氣溫度 Tb=160℃ 中冷器出口空氣溫度 Ts=60℃ 冷卻介質(zhì)流量 qma= (kg/s) 冷卻介質(zhì)進口溫度 Ta1=40℃ 增壓空氣壓力損失容許值 Δ pb=3000 (Pa) 增壓空氣壓力損失容許值 Δ wp =3000 (Pa) 增壓空氣比熱容 Cpb=1009 (J/kg增壓是內(nèi)燃機解決排放的根本技術(shù)措施之一，大力推廣增壓技術(shù)將成為我國步人工業(yè)先進國家行列的重要標志 ，其中中冷器的作用很關(guān)鍵 。歐、美、日的汽車排放法規(guī)越來越嚴。當前世界上每年發(fā)表有關(guān)傳熱及傳熱設(shè)備的文章約在六、七千篇以上，一些國際性傳熱會議、國內(nèi)學術(shù)討論會 (例如中國工程熱物理學會及各有關(guān)分會的學術(shù)討論會、有關(guān)行業(yè)的學術(shù)討論會上都有一定數(shù)量的熱交換器討論專題 )．國內(nèi)還曾多次舉行熱交換器研究的學術(shù)會議，均反映了傳熱學及傳熱設(shè)備的研究一直受到學術(shù)界和工程界的普遍重視。 因而各國在組織大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的同時 ,都很重視熱交換器的研究 。在各個生產(chǎn)領(lǐng)域中，要挖掘能源利用的潛力，必須合理組織熱交換過程并利用和回收余熱，這往往和正確地設(shè)計與使用熱交換器密不可分。節(jié)約能源成為 各國的當務(wù)之急，當然實現(xiàn)節(jié)能的手段是多種多樣 ,由于世界上燃煤、石油、天然氣資源儲