2022年浅谈防爆柴油机散热器的设计研究(图文)论文.docx

浅谈防爆柴油机散热器的设计研究(图文)论文导读：防爆柴油机作为煤矿运输车辆中的动力源，承当了举足轻重的作用而散热器是冷却系统中的核心故此，它的设计是否合理，决定了防爆柴油机的性能可靠散热芯子是散热器的核心部件，它的结构型式主要有:管片式、管带式关键词：防爆柴油机，散热器，结构，设计 前言防爆柴油机作为煤矿运输车辆中的动力源，承当了举足轻重的作用由于其使用工况的特殊性，和防爆柴油机煤安的标准：外表温度不能超过150℃、尾气温度不能超过70℃等特殊要求所以防爆柴油机的冷却系统是保证防爆柴油机在各种工况下正常、平安、可靠运行的重要保证而散热器是冷却系统中的核心故此，它的设计是否合理，决定了防爆柴油机的性能可靠1.散热器的设计1.1散热器的结构散热器的主要组成局部是：上水室、下水室、加水口盖、侧板、支架和散热芯在上下水室有进、出水管接口，与发动机水泵及节温器出口相连目前的加水口盖一般设计在膨胀水箱上，通过膨胀水箱的加水口注入散热器冷却介质散热芯子是散热器的核心部件，它的结构型式主要有:管片式、管带式水管都是扁平形，用来减小空气阻力，增加传热面积，减小冻裂的危险管片式结构的优点是：刚度好，耐压高。

缺点是：制造工艺较复杂管带式结构刚度和强度都不如管片式，但制造简单，散热效果好免费论文参考网由于考虑到防爆柴油机的防爆性，所以散热器芯的材料不允许使用轻金属材料，只能采用铜材料1.2理论依据及计算方法〔1〕冷却系统带走的热量冷却系统散走的热量很难精确计算，只能通过经验公式进行估算免费论文参考网A/3600式中： A-传给冷却系统的热量占燃料热能的百分比，柴油机A=0.18~0.25；-柴油机燃料消耗率-燃料低热值，一般取41870/(2)冷却水的循环量根据散入冷却系统中的热量，可以计算出冷却水的循环量=/式中：-冷却水在柴油机中循环时的容许温升，通常=6~12℃；-水的比重，一般=1000/-水的比热，可取=4.187 kJ/℃(3)冷却空气需要量冷却空气需要量一般根据散热器的散热量确定散热器的散热量一般等于冷却系统带走的热量/()式中：-空气进入散热器以前与通过散热器后的温差，一般取10~30℃；-空气的中毒，一般=1.01/；-空气的定压比热，可取=1.047 kJ/℃〔4〕散热器芯的设计影响散热器性能的主要参数是传热系数及空气阻力传热系数受散热器芯部结构、水管中冷却液流速、通过散热器的空气流速、管片材料及制造质量(特别是焊接质量)等多种因素影响，空气阻力主要取决于散热器芯的结构和尺寸。

散热器的传热系数和空气阻力只能通过专门的实验才能确定影响传热系数最要的因素是通过散热器芯的空气流速，当空气流速提高时，传热系数增大，但同时使空气阻力按平方关系更急剧地增长，使风扇功率消耗很快增加当散热器外形尺寸不变时，增加散热片的间距，可以提高传热系数，但散热面积会减少，总散热量下降减小散热片间距，可以增加散热面积，但间距过小将引起空气阻力的增加一般取2.5~4.5mm考虑到煤矿井下，环境中粉尘多的特点，散热片间距取4~5mm冷却液流速一般在0.6~1米/秒范围内管片式水管的尺寸一般为〔2~3〕×〔12~19〕mm，由于冷却系统的系统压力日趋提高，水管尺寸开展趋向于减小我国为其标准草案规定水管尺寸为2.2×19mm管子的排列形式有顺排、错开排以及管子与气流成一定角度的排列方式，后两者的传热系数较高考虑到排数太多，那么空气阻力增加免费论文参考网一般矿山取3~7排目前防爆柴油机散热器取3~4排水管横向间距10~15mm，纵向间距15~25mm〔5〕散热器的正面积=/-散热器正面的空气流速，矿山车和拖拉机不低于8m/s算出正面积后，在根据动力装置的总布置确定散热器芯部的高度h和宽度b：b=/h为了与风扇气流扫过面积匹配，提高其散热效率，最好将水散芯做成正方形。

〔6〕散热器的水管数根据冷却水的循环量，确定冷却水管数i =/式中：-水在散热器水管中的流速，一般取0.6~1m/s；-每根水管的横截面积〔7〕散热器的散热面积F=/式中：-水散的传热系数，值通常等于0.069~0.117KJ/㎡S℃； 。