EGR熱交換器特性分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn).pdf

1、廢氣再循環(huán)(EGR)熱交換器是廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，設(shè)計(jì)和制造重量輕、體積小、散熱效率高、價(jià)格低的EGR熱交換器是實(shí)施EGR技術(shù)的重要前提。本文應(yīng)用數(shù)值模擬的方法研究了EGR熱交換器的傳熱流動(dòng)特性以及結(jié)構(gòu)特性。具體進(jìn)行了以下五個(gè)方面的工作：
　　 (1)針對(duì)某種EGR熱交換器結(jié)構(gòu)，建立冷卻水通道模型及廢氣通道模型，并用FLUENT軟件計(jì)算了各自的溫度場(chǎng)、流場(chǎng)和壓力場(chǎng)，得到各自的分布規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)：冷卻水在各個(gè)子通道內(nèi)的溫度分

2、布不均勻，并且冷卻水在某個(gè)區(qū)域出現(xiàn)了沸騰現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)比三種不同的翅片結(jié)構(gòu)模型，發(fā)現(xiàn)當(dāng)Re<1500時(shí)，間距為1.5mm的翅片換熱效果較好，當(dāng)Re>1500時(shí)，間距為2.25mm的翅片換熱效果較好。
　　 (2)對(duì)原有結(jié)構(gòu)作出改進(jìn)并建立冷卻水通道模型，重新計(jì)算其溫度場(chǎng)、流場(chǎng)和壓力場(chǎng)。研究發(fā)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)的改進(jìn)使溫度場(chǎng)、流場(chǎng)分布更加均勻，同時(shí)還避免了冷卻水的沸騰現(xiàn)象，改善了EGR熱交換器的換熱性能。
　　 (3)根據(jù)傳熱學(xué)理論研究

3、了EGR熱交換器的傳熱和流動(dòng)阻力特性，并對(duì)EGR熱交換器進(jìn)行了熱力學(xué)校核計(jì)算。在此基礎(chǔ)上與已有的試驗(yàn)結(jié)果作比較，發(fā)現(xiàn)數(shù)值計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。
　　 (4)應(yīng)用ANSYS軟件對(duì)EGR熱交換器管板作了熱—結(jié)構(gòu)應(yīng)力耦合分析。研究表明：在工作工況下，管板的強(qiáng)度和剛度是滿足要求的。
　　 (5)建立了動(dòng)力學(xué)分析有限元模型，并應(yīng)用ANSYS軟件對(duì)EGR熱交換器進(jìn)行模態(tài)和諧響應(yīng)分析，研究表明：熱交換器結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能良好，可以