實(shí)驗(yàn)室用循環(huán)冷卻器的使用規(guī)范

鄭州科達(dá)機(jī)械

　　實(shí)驗(yàn)室用循環(huán)冷卻器長期以來受到循環(huán)水品質(zhì)的影響，循環(huán)水腐蝕、結(jié)垢情況較為嚴(yán)重。為解決循環(huán)水的腐蝕結(jié)垢問題，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室配方篩選試驗(yàn)工作確認(rèn)通過化學(xué)水處理的方法是可以解決上述技術(shù)問題。根據(jù)配方操作要求，提供本操作規(guī)程僅供造氣分廠造氣循環(huán)水裝置從事水處理工作和管理人員進(jìn)行操作管理使用。
　　實(shí)驗(yàn)室用循環(huán)冷卻器是EGR系統(tǒng)的主要受熱部件，其工作時(shí)所受的熱負(fù)荷較高，工作環(huán)境惡劣。在某款柴油機(jī)進(jìn)行耐久試驗(yàn)時(shí)發(fā)生了EGR冷卻器冷卻管的連接板有開裂問題。為了解其裂紋產(chǎn)生的原因，本文以該EGR冷卻器為研究對象，采用流固耦合的數(shù)值模擬分析方法計(jì)算得到EGR冷卻器的溫度場，并結(jié)合試驗(yàn)臺架加以實(shí)測驗(yàn)證；再以此溫度場作為求解熱負(fù)荷的邊界條件，計(jì)算得出EGR冷卻器所受到的熱應(yīng)力，并通過結(jié)構(gòu)改進(jìn)的方法，解決了EGR冷卻器開裂問題。
　　利用Fluent軟件對冷卻器的換熱過程進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算時(shí)選擇標(biāo)準(zhǔn)的k-ε湍流模型；采用分離式求解器，其中壓力和速度耦合采用的是SIMPLE算法，動量方程采用一階迎風(fēng)差分方程，能量方程采用二階迎風(fēng)差分方程；本文假定廢氣為空氣，冷卻液為液態(tài)飽和水，固體為不銹鋼材料，忽略重力影響。通過試驗(yàn)來確定進(jìn)出口的邊界條件，在試驗(yàn)中設(shè)定柴油機(jī)轉(zhuǎn)速為2400r/min，EGR率開度為15%，柴油機(jī)功率為43.2kW，并通過溫度、壓力和流量傳感器對其進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。對EGR冷卻器流場計(jì)算時(shí)，進(jìn)氣口、進(jìn)水口采用質(zhì)量入口邊界條件，出氣口、出水口采用壓力出口邊界條件。
　　通過仿真計(jì)算得到冷卻器的廢氣出口平均溫度為495.15K，與試驗(yàn)所測得的6組溫度數(shù)據(jù)的對比情況如圖4所示，由圖可知，廢氣出口的溫度變化不大，并且試驗(yàn)與仿真結(jié)果基本相同，誤差在5%以內(nèi)。因此，此CFD模型可作為流固數(shù)值模擬的基礎(chǔ)。

mn8875

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