板殼式滑油冷卻器強化換熱研究.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，而且承壓能力明顯強于方形板式換熱器，能夠承受6MPa的高壓，將其應用于滑油冷卻器具有較好的前景。本文采用實驗和數(shù)值模擬的手段對其流動與換熱特性進行研究。
　　通過實驗對圓形板殼式滑油冷卻器和方形板式滑油冷卻器的流動以及換熱性能進行研究。實驗結(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，本文針對這兩種板式滑油冷卻器的兩側(cè)對流換熱系數(shù)難以采用現(xiàn)有分離法分離的情況，提出了一種新的對流系數(shù)分離法——線性約束分離法，分離出的實驗關(guān)聯(lián)式誤差小于5％。
　　考慮到實驗成本過高，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)對流動與換熱的影響。發(fā)現(xiàn)對于圓形的波紋板，當波紋夾角β從15°增加到60°，換熱能力和壓降都會增加，當波紋夾角β超過6

3、0°時，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增加。這兩點與已有的方形波紋板的研究結(jié)果一致。但也發(fā)現(xiàn)幾點不同之處：當僅波紋夾角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，波紋類型的改變對流動與換熱基本無影響。此外，并聯(lián)流道數(shù)和雷諾數(shù)的增加都會使流量分配均勻性變差，導致壓降明顯增加，同時也會使傳熱惡化，但是影響較??；在本文研究工況下，當流道數(shù)多于75時，在相同雷諾數(shù)下，單流程的圓形板