油冷却器及热虹吸油冷却系统设计

热虹吸油冷却系统被广泛应用于螺杆式压缩机组,为更好地指导热虹吸油冷却系统设计,本文采用HTRI对热虹吸油冷却系统和管壳式油冷却器进行设计计算,搭建热虹吸油冷却系统测试试验台,并进行试验验证。结果表明:利用HTRI计算油冷却器换热量的误差为4.6%,计算压降的误差为3.6%;随进液管内径和回气管内径的增大、静压头的升高,油冷却器的换热量逐渐增大,但是换热量的增大幅度逐渐减小。

某油冷却器换热管泄漏原因

某公司生产的油冷却器换热管在投入使用9~12个月后发生腐蚀泄漏现象。采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、扫描电镜和能谱分析、原子吸收光谱分析等方法分析了管道腐蚀泄漏的原因。结果表明:油冷却器换热管介质中的氯离子和硫离子在管内壁积垢中沉积并富集在管壁基体前沿,导致内壁产生大量点腐蚀,点腐蚀位置与未腐蚀位置形成大阴极小阳极腐蚀电池,增大了腐蚀速率,在管内介质的冲刷作用下,点腐蚀坑进一步扩大,最终导致管道泄漏。

电动燃油泵驱动电机浸油冷却性能数值模拟

为了研究电动燃油泵驱动电机浸油冷却性能,基于冷却流体及电机各部件3维模型,充分考虑各部件发热功率以及材料属性等物理量的影响,采用有限体积法对电机流-热耦合场进行模拟仿真,分析不同边界条件对电机流场和温度场的影响。结果表明:在最大冷却燃油流量以及电机最高功率下,流道的压力损失和电机的最高温度均能满足电动燃油泵的运行要求;随着冷却流量增加或燃油粘度的增大,流道的压力损失增大,且在最大冷却流量下,燃油粘度每增大1 mm^(2)/s,压力损失增大约2 kPa;电机功率和入口温度对电机各部件温度的影响较大,各部件温升与燃油进口温度近似呈线性关系,而环境温度对电机温度场影响较小。研究结果为电动燃油泵电机浸油冷却流道的设计与优化提供了理论依据。

某船用滑油冷却器海水腐蚀泄漏原因分析

为准确掌握船用滑油冷却器因遭受海水腐蚀而泄漏的情况,提升其安全性,以某船用滑油冷却器为例,对其腐蚀泄漏现象进行排查定位。从设备材料的化学成分、焊缝金相组织、腐蚀形貌扫描电镜和腐蚀产物能谱等方面进行综合分析判断,获得腐蚀位置周边结构的微观形貌和化学成分分布,据此研究腐蚀产生的原因和腐蚀机理,为类似海水腐蚀泄漏问题研究提供参考。

具有回油冷却结构的航空伺服作动器热力学建模与分析

航空矢量喷管作动器受发动机热辐射的影响严重,常采用回油冷却方式进行作动器及其部件的温度控制.考虑发动机与伺服阀控作动器的对流、辐射以及作动器各部件之间的传热过程,建立真实工况下基于集总参数法的矢量喷管作动器热力学模型,取得了活塞在中位附近以及往复运动时作动器各部件的温度分布规律及其影响因素.分析结果表明:活塞在中位附近时,油液流过冷却流道通过热传导作用带走热量,冷却效果显著.活塞往复运动时,油液不断进出有杆腔和无杆腔,各节点温度达到稳定波动状态,较中位附近时的热平衡温度均有所降低.作动器各节点温度随机闸辐射温度、环境温度和油液温度升高均升高,其中发动机机闸的辐射温度影响最为明显.缸筒直接受机闸热辐射作用,某机闸温度从300℃升至400℃时,左、右两侧缸筒温度升高约40℃.通过对流换热作用,随环境温度、油液温度的升高作动器各节点的温度线性升高.

基于ICEPAK的立式电机轴承油冷却器数值模拟研究

针对立式电机轴承冷却器的选型问题,利用ICEPAK软件对翅片管和绕簧管两种结构形式进行了数值模拟研究。仿真结果表明:在进油速度相同的情况下,绕簧管冷却器和翅片管冷却器相比,其高速区域更多、能够承受的压力更大、低温区域更多,并且压降高40%~70%,传热能力也更强。无论是在有体积限制要求的工况,还是在有压力限制要求的工况,或需要能够提供较大入口压力的工况,绕簧管冷却器的性能均优于翅片管冷却器,因此应优先选用绕簧管冷却器。

螺旋隔板花瓣管油冷却器的传热强化

通过实验研究 ,比较了螺旋隔板花瓣管油冷却器和螺旋隔板低肋管油冷却器的传热和压降性能 .实验结果表明 ,螺旋隔板花瓣管油冷却器与螺旋隔板低肋管油冷却器相比 ,总传热系数提高 10 %以上 ,而压降却降低 46

滑油冷却器强化换热试验研究

对3个采用整体针翅管的滑油冷却器实验体进行了对比实验研究。结果表明:当换热管长度和油质量流量相同,且针翅管数量比光管减少一半时,针翅管滑油冷却器的换热系数是光管滑油冷却器的2.2倍。对实验结果的分析说明了针翅管滑油冷却器具有管板数量少、强化传热效果好的特点。

循油冷却永磁同步电动机的温度场分析

该文建立了循油冷却式电机稳态过程二维温度场的计算数学模型,根据电磁分析确定了各部分的损耗分布,并对一台功率为150 kW的循油冷却永磁同步电动机内部的温度场分布作了分析,得到了额定工况下定转子稳态温度场分布图。文中还分析了气隙温度以及机壳冷却油流速对电机温度场的影响,为电机的优化设计提供有用的参考依据。

板翅式机油冷却器内部压力分布研究

板翅式机油冷却器(简称油冷器)是一种高效的紧凑式换热器,用来保证发动机中的机油处于理想的工作温度。文章运用计算流体力学(CFD)技术,将翅片区域简化为多孔介质模型,研究在机油流动分配不均匀的条件下油冷器内部压力分布情况,并提出了一种确定多孔介质模型中阻力系数的方法以及表征油冷器内部压力关于进口压力、芯子层数、进口流速等因素的数学模型,实现油冷器内部压力大小的预测。

螺旋隔板花瓣管油冷却器的传热与流阻性能研究

研究了螺旋隔板花瓣管水冷壳管式油冷却器的传热和流阻性能,并与弓形隔板光滑管水冷壳管式油冷却器进行了性能对比。结果表明,在相同油压降下,螺旋隔板花瓣管油冷却器的总传热系数是弓形隔板光滑管油冷却器的4～5倍。实验结果建立了油流速与总传热系数和油压降的关系式。

两种不同管型的油冷却器的性能对比研究

对于螺旋隔板花瓣管润滑油冷却器， 当壳程油侧压降为90 kPa时， 其总传热系数可达3200 W/（m2·K）， 比螺旋隔板低肋管油冷却器高15%以上， 为普通弓形隔板光滑管油冷却器的5倍左右， 因而它是目前国内外传热效能最高的水冷壳管式油冷却器.

水冷壳管式油冷却器传热强化实验

通过实验研究 ,比较了螺旋隔板花瓣管油冷却器和螺旋隔板低肋管油冷却器的传热和压降性能 ,实验结果表明 ,螺旋隔板花瓣管油冷却器比螺旋隔板低肋管油冷却器的总传热系数提高 10 %以上 ,而压降却低 46

新型叠片式油冷却器传热及综合性能的研究

探讨一种铝叠片和弓形折流板相结合的新型叠片式油冷却器,对其传热及综合性能进行了研究,并与螺纹管弓形折流板油冷却器进行了对比。试验结果表明,新型叠片式油冷却器热交换量较螺纹管弓形折流板油冷却器平均提高52.5%,单位压降热交换量较螺纹管弓形折流板油冷却器平均提高24.1%。在整体结构方面,其单位体积换热面积为螺纹管弓形折流板油冷却器的2.84倍,而材料总重量仅为螺纹管弓形折流板油冷却器的60.7%,说明新型叠片式油冷却器具有体积小、换热面积大、重量轻的优点;从经济效益角度看,新型叠片式油冷却器相比螺纹管弓形折流板油冷却器更加节省耗材成本,体现了新型换热器的高效性、紧凑性和节能性。

循油冷却航空交流发电机三维温度场的网络拓扑法求解

本文讨论求解循油冷却航空交流同步发电机的三维温度场的方法,用网络拓扑法求解的基本分块原则以及单元热导的计算,总体热导矩阵的形成方法,损耗和边界条件的处理方法,给出了计算循油冷却电机中油路及气隙部份的对流换热系数计算公式。为减少计算时间,将定、转子分别计算后组合求解,文章最后给出某循油冷却航空交流发电机的定、转子温度分布,并画出了定、转子最热部份的平面温度分布图以及转子绕组沿槽高的温度分布图。

射流管伺服阀通油冷却建模与仿真分析

射流管伺服阀在高温环境中易发生共振、卡滞、零漂等故障,提出在阀体中增设通油冷却以实现冷却隔热的目的,保证其在高温下正常运行。以某型射流管阀为载体,建立了包含冷却油路、射流管油路及主阀油路的三维流-固-热仿真分析模型。分析了正常工况下冷却油路的压降特性和热防护特性,讨论了4种油路故障状态下的伺服阀热场分布特征。结果表明,在射流管及主阀正常通油的条件下,力矩马达发热量可以被有效带走,而通油冷却结构则可进一步隔绝外界高温的影响,从而可以保证马达不超温;当发生射流管堵塞或主阀卡滞时,此时力矩马达发热量可以经由通油冷却油路带走,同时隔绝外界高温影响,也可保护力矩马达不超温。研究还发现,冷却油流经减压器时产生大量节流热,对通油冷却的冷却效果产生不利影响。

新型纵流油冷却器壳程强化传热

提出一种新型扭曲三叶管纵流油冷却器强化传热方案,对其壳程的传热与压降特性与扭曲椭圆管油冷却器和传统折流板油冷却器进行了实验对比分析。结果显示,在相同油流量下,扭曲三叶管油冷却器壳程的传热系数、压降和传热系数比压降值(h/Δp)分别比传统折流板油冷却器高138.7%~90.5%、19.6%~37.8%和77.2%~130.4%;分别比扭曲椭圆油冷却器高257.8%~298.6%、140.5%~158.4%和40.1%~65.7%,表明扭曲三叶管油冷却器具有很好的强化传热效果。并对其强化传热机理进行了分析,在壳程雷诺数(Re)为80~550的范围内,拟合获得了扭曲三叶管和扭曲椭圆管两种纵流油冷却器壳程努塞尔数(Nu)和摩擦因子(f)关联式。

长径比对油冷却器传热及综合性能的影响

探讨相同传热面积,不同长径比的两台管壳式油冷却器,对其传热及综合性能进行了实验研究。结果表明:长径比为2.9的油冷却器的热交换量仅为长径比为6.6油冷却器的48.9%,壳程压降较长径比为6.6的油冷却器平均降低41.9%。这说明,对于管壳式油冷却器,在一定的油流量范围内,长径比越大,换热效果越好,同时壳程压力降也随之增大。当油流量在200 L/min内,大长径比的油冷却器的综合性能要优于小长径比油冷却器。但是,随着油流量的不断增大,大长径比油冷却器的流动阻力要远大于小长径比的油冷却器,其综合性能不及长径比小的油冷却器。

新型叠片式油冷却器综合性能的数值研究

对新型叠片式油冷却器进行整体三维建模,并使用FLUENT对其在不同折流板间距和缺口高度条件下进行换热与阻力性能数值分析,对模拟结果准确性进行试验论证,采用综合因子α/Δp对传热性能进行综合评价。结果表明:折流板间距越小,壳程传热系数和压降越大,折流板缺口高度对壳程压降影响不大,壳程传热系数随缺口高度减小增幅较小;折流板间距为90 mm,缺口高度为0.2D时,有较好的综合传热性能。模拟结果和试验吻合度良好,因此研究结论具有一定参考意义。

新型纵向流油冷却器传热性能及压降的试验研究

对两种不同角度的螺纹翅片管,分别在螺旋折流板及新型壳程挡板支撑下的3种结构的油冷却器进行了传热与阻力性能试验,结果表明,翅片角为5°的螺纹翅片管的传热性能比翅片角为13.5°的螺纹翅片管提高10%～30%,而流动阻力相差很小。对于同角度的螺纹翅片管油冷却器,新型阻流片壳程挡板虽然传热效果不及螺旋折流板,但是其壳程压降较螺旋折流板降低30%～40%,且单位压降下的热交换量提高10%～40%,这种结构对于大流量、长径比大且对壳程压降要求较高的油冷却器有一定的研究意义。