【導(dǎo)讀】新鮮空氣在渦輪增壓器中雖提高了壓力，但氣溫也伴隨著空氣。壓縮而上升，氣體熱脹的結(jié)果抵銷了氣壓升高的一部分效果。例如，進(jìn)入氣缸的增壓空氣每降溫10°C，約可使柴油機(jī)功率提高～?？煽啃院徒?jīng)濟(jì)性有所提高。因此，在增壓器壓氣機(jī)蝸殼出口到進(jìn)入柴油機(jī)氣。缸之間的空氣通道上有必要設(shè)置增壓空氣中間冷卻器。尋求在拖拉機(jī)上配用廢氣渦輪增壓柴油機(jī)的增壓中冷器設(shè)計成果。本課題的意義及現(xiàn)階段發(fā)展的趨勢············1. 課題的提出和主要任務(wù)··················3. 增壓中冷器的主要性能參數(shù)················4. 中冷器的冷卻方式及結(jié)構(gòu)·················5. 2．2板翅式熱交換器的構(gòu)造和工作原理············7. 2．3增壓中冷器采用板翅式結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點···········14. 第三章中冷器的設(shè)計計算········&#

　　

【正文】 2[Tbm? 273]= 102 [383247。 273] = 102 (W/m K) (312) 普朗特數(shù) : Prb=ν b Cpbρ b ? λ b= 510? 1009 247。 ( 102)= (313) 計算冷卻 空氣 側(cè)的對流換熱系數(shù) 冷卻 空氣 的流速 : Ca=qma? (Faρ a)=247。 = (m/s) (314) 冷卻 空氣 通道當(dāng)量直徑 : Da=4 wF w?? =4 247。 (214 21 310? 15)=(m) (315) 冷卻 空氣 的雷諾數(shù) : Rea=caD a? ν a=?247。 (22 106)=2892 (316) 冷卻 空氣 的努謝爾特數(shù) : Nua== = (317) （由雷諾數(shù)確定，冷卻空氣流動屬于層流） 冷卻 空氣 側(cè)的對流換熱系數(shù) : Ha=Nuaλ a? Da= 102247。 = (W/m2 K) (318) 計算增壓空氣側(cè)對流換熱系數(shù) 增壓空氣通道當(dāng)量直徑 : Db=2xy? (x+y)=4 247。 (14?214? 214? 310? )=(m) (319) 增壓空氣的流速 : Cb=qmb? (Fbρ b)=247。 = (m/s) (320) 增壓空氣的雷諾數(shù) : Reb=Cb Db? ν b= 247。 ( 106)=965 (321) 增壓空氣的努謝爾特數(shù) : Nub== =5 (322) (上式適用于紊流狀態(tài) ) 增壓空氣側(cè)的對流換熱系數(shù) : hb=Nubλ b? Db=5 102247。 =8 (W/m2 K) (323) 合肥工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 19 污垢熱阻 增壓空氣側(cè)污垢熱阻可取 : r1=0 00035 (m2 K/W) 冷卻 空氣 側(cè)污垢熱阻 : 風(fēng)冷可取 : r2=000035(m 2 K/W) 散熱片焊接處接觸熱阻 r3=00001(m 2 K/W) 導(dǎo)熱熱阻 r4=(Ab? Aa) (δ ? λ )=(247。 ) (247。 398) (324) = 610?? (m2 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) (Ab? Aa) (325) =1247。 8+++1247。 = (m2 K/W) K= (W/m2 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。 ln(247。 ) = (K/℃ ) （參考文獻(xiàn) [9]得出） 所需散熱面積 Aa1=Q? （ KΔ Tn） =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。 = 310? (327) 傳熱單元數(shù) NTU=(K Aa)? (qmbcpb)=( )247。 ( 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) (1ec NTU)=1e(1247。 ) (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（ ?? +） = aP ? 所求得 bp? （即增壓空氣壓力損失容許值）與 wp? （即冷卻空氣壓力損失容許值）都小于選取參數(shù)規(guī)定的 3000（ aP ） ? 校核結(jié)果為合適 合肥工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 21 第四章 結(jié)論 本次設(shè)計主要是為 了解決在 6135柴油機(jī)的廢氣渦輪增壓系統(tǒng)中如何配置中間空氣冷卻器，從而使其在任何工況下都能獲得比較理想的工作狀態(tài)。本次設(shè)計通過已知的發(fā)動機(jī)的功率和進(jìn)出口水溫開始進(jìn)行設(shè)計計算，計算中冷器的流通面積和傳熱面積等 , 進(jìn)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(jìn)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(jī)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。 本文在設(shè)計時由于時間倉促，無法做到面面俱到 。并且由于設(shè)計者能力有限，難免掛一漏萬，希望各位老師不吝賜教 ,指出錯誤，我將虛心地接受并加以改進(jìn) ,使我的設(shè)計更加完善。 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)內(nèi)燃機(jī)原理 北京 :中國農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社 ,1981 [7] 西安交通大學(xué)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] 楊連生內(nèi)燃機(jī)設(shè)計〔 M〕北京 :中國農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社 ,1980 [9] 張峰，高東順。柴油機(jī)中冷器結(jié)構(gòu)與設(shè)計 。 [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。在做畢業(yè)設(shè)計將近三個月期間的學(xué)習(xí)、科研和生活中，席老師廣博的知識面、嚴(yán)謹(jǐn)求實的科研精神和認(rèn)真細(xì)致的做事習(xí)慣讓我受益非淺，極強(qiáng)的責(zé)任心與寬容達(dá)觀的為人也在潛移默化中影響著我，我所取得的進(jìn)步凝聚著席老師的心血和汗水。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。 在課題研究過程中，王曉迪等同學(xué)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(rèn)真的生活態(tài)度、勤奮鉆研的學(xué)習(xí)態(tài)度和樂于助人的優(yōu)秀品格也是我學(xué)習(xí)的方面。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。 三個月的畢業(yè)設(shè)計生活很快就要結(jié)束了，時間雖短暫，但這是充實的三個月，成長的三個月。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)。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。