套片式油冷器传热性能的研究.pdf

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1、套片式油冷器传热性能的研究梁帅。江楠。曾纪成(1．华南理工大学化工机械与安全工程研究所，广东广州510640；2．广东顺德盈威机械制造有限公司，广东佛山528300)摘要：通过数值模拟和试验的方法对套片式油冷器传热和综合性能进行了研究，用Fluent软件模拟得到了两套片间单通流道内壳程流体的速度场、温度场和压力场的分布；通过试验研究得到了套片式油冷器传热和阻力性能曲线。拟合出了套片式油冷器管外膜传热系数和压降公式，并且和传统经验公式进行了比较与分析。关键词：油冷器；数值模拟；流场分析；试验研究中图分类号：TH49；TQ051．5文献标识码：A文章编号：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，Foshan52830

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

4、dflowresistancewereexperimentallyobtained．Theformulasofheatn_ansflercoeficientandpressuredropwerefittedbasedonthemeasureddataandcomparedwiththetraditionalempiricalfor-mu]as．Keywords：oilcooler；numericalsimulation；flowfieldanalysis；experimentalstudy式换热器结构紧凑，与相同换热面积的其他换热0引言器相比，其体积更小、重量更轻。目前，国内外有很多套片式换

5、热器在空冷方套片式换热器是管翅式换热器的一种，在空面研究的文献J，研究的重点有理论计算、数值调工程和制冷工程中应用非常广泛，如空调工程模拟、试验研究等多个方面，为套片式换热器的设中使用的表面式空气加热器、空气冷却器、风机盘计与优化提供了很多资料。Ricardo等对单排管等。这种情况下空气通常走壳程，套片扩大了管翅片间的空气进行了三维数值模拟，得到了翅换热面积，有效地增大了传热系数¨。由于套片片间距对流动和传热性能的影响，并通过可视化第3O卷第7期压力容器总第248期平衡，计算，如果热平衡数，7，在±10％之内，上则认为试验数据有效；若超出此范围，则认为该试叩a。叼验数据不可靠，需重新进行测试

6、口。油放热量式中——以管外为基准的总传热系数，Q和水的吸热量Q。按下式计算：W／(m·oC)Q^=C·G·(一)翅化比Q=C·G·(t2一t1)，，a。——管内、外膜传热系数，式中cPJI，——油、水的比热，J／(kg·℃)w／(m·oC)G^，——油、水的质量流量，kg／sr，r。——管内、外侧污垢热阻，(IIl2·℃)／w，——油的进、出口温度，℃，厂翅片管、基管的管壁厚度，mtl，t2——水的进、出口温度，℃A，A广翅片管、基管的导热系数，W／(m·℃)d，d——基管的内、外径，mr——基管与翅片管间的接触热阻，(m·oC)／W．，7——翅片壁面总效率．面蝼簇1．油冷器；2．油箱；3．

7、恒温机；4．冷水塔；5．水、油泵；6．流量计；7．截止阀；8．温度传感器；9．压力传感器；10．加热器图8试验流程图试验总传热系数的计算式为：图9热交换量与油流量的关系曲线K=式中Q——取油侧放热量，W——管外表面积，m——修正后的对数平均温差，℃试验通过变频器调节油和水的流量得到不同工况下的性能，对试验数据进行整理，做出操作条．盘件下热交换量、压降、总传热系数以及单位压降下幽传热系数随油流量变化的曲线图(见