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实验室用循环冷却器使用规范

发布时间:2021-09-06      点击次数:33
  实验室用循环冷却器长期以来受到循环水品质的影响,循环水腐蚀、结垢情况较为严重。为解决循环水的腐蚀结垢问题,经过实验室配方筛选试验工作确认通过化学水处理的方法是可以解决上述技术问题。根据配方操作要求,提供本操作规程仅供造气分厂造气循环水装置从事水处理工作和管理人员进行操作管理使用。
  实验室用循环冷却器是EGR系统的主要受热部件,其工作时所受的热负荷较高,工作环境恶劣。在某款柴油机进行耐久试验时发生了EGR冷却器冷却管的连接板有开裂问题。为了解其裂纹产生的原因,本文以该EGR冷却器为研究对象,采用流固耦合的数值模拟分析方法计算得到EGR冷却器的温度场,并结合试验台架加以实测验证;再以此温度场作为求解热负荷的边界条件,计算得出EGR冷却器所受到的热应力,并通过结构改进的方法,解决了EGR冷却器开裂问题。
  利用Fluent软件对冷却器的换热过程进行计算,计算时选择标准的k-ε湍流模型;采用分离式求解器,其中压力和速度耦合采用的是SIMPLE算法,动量方程采用一阶迎风差分方程,能量方程采用二阶迎风差分方程;本文假定废气为空气,冷却液为液态饱和水,固体为不锈钢材料,忽略重力影响。通过试验来确定进出口的边界条件,在试验中设定柴油机转速为2400r/min,EGR率开度为15%,柴油机功率为43.2kW,并通过温度、压力和流量传感器对其进行数据采集。对EGR冷却器流场计算时,进气口、进水口采用质量入口边界条件,出气口、出水口采用压力出口边界条件。
  通过仿真计算得到冷却器的废气出口平均温度为495.15K,与试验所测得的6组温度数据的对比情况如图4所示,由图可知,废气出口的温度变化不大,并且试验与仿真结果基本相同,误差在5%以内。因此,此CFD模型可作为流固数值模拟的基础。