板殼式滑油冷卻器強(qiáng)化換熱研究.pdf

1、圓形板殼式換熱器不僅有體積緊湊，換熱高效的優(yōu)點(diǎn)，而且承壓能力明顯強(qiáng)于方形板式換熱器，能夠承受6MPa的高壓，將其應(yīng)用于滑油冷卻器具有較好的前景。本文采用實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬的手段對(duì)其流動(dòng)與換熱特性進(jìn)行研究。
　　通過實(shí)驗(yàn)對(duì)圓形板殼式滑油冷卻器和方形板式滑油冷卻器的流動(dòng)以及換熱性能進(jìn)行研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在多流程的圓形板殼式滑油冷卻器中，粘度隨溫度降低而增加，使得前一流程的傳熱和壓降特性都優(yōu)于后一流程；在相同的壓降下，圓形板殼式滑油冷卻器

2、的單位體積換熱量約為方形板式的1.3~1.4倍，具有較好的綜合性能。此外，本文針對(duì)這兩種板式滑油冷卻器的兩側(cè)對(duì)流換熱系數(shù)難以采用現(xiàn)有分離法分離的情況，提出了一種新的對(duì)流系數(shù)分離法——線性約束分離法，分離出的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式誤差小于5％。
　　考慮到實(shí)驗(yàn)成本過高，本文采用CFD數(shù)值模擬手段研究圓形波紋板的結(jié)構(gòu)參數(shù)和流程結(jié)構(gòu)對(duì)流動(dòng)與換熱的影響。發(fā)現(xiàn)對(duì)于圓形的波紋板，當(dāng)波紋夾角β從15°增加到60°，換熱能力和壓降都會(huì)增加，當(dāng)波紋夾角β超過6

3、0°時(shí)，換熱能力基本不變，壓降仍然增加；波紋節(jié)高比P/H增加，換熱能力與壓降同時(shí)增加。這兩點(diǎn)與已有的方形波紋板的研究結(jié)果一致。但也發(fā)現(xiàn)幾點(diǎn)不同之處：當(dāng)僅波紋夾角β改變，流型不發(fā)生轉(zhuǎn)變，一直保持曲折流；在圓形板殼式滑油冷卻器中，波紋類型的改變對(duì)流動(dòng)與換熱基本無影響。此外，并聯(lián)流道數(shù)和雷諾數(shù)的增加都會(huì)使流量分配均勻性變差，導(dǎo)致壓降明顯增加，同時(shí)也會(huì)使傳熱惡化，但是影響較??；在本文研究工況下，當(dāng)流道數(shù)多于75時(shí)，在相同雷諾數(shù)下，單流程的圓形板