板翅式換熱器熱疲勞試驗臺熱性能研究.pdf

1、在各種行業(yè)和不同的材料中普遍存在著熱疲勞現(xiàn)象。板翅式換熱器由于受工作時間、交變負荷、季節(jié)、氣候等因素的影響，經(jīng)常處于冷熱交替溫度下工作，換熱器材料內(nèi)部因變形受阻而產(chǎn)生的熱應(yīng)力也會反復(fù)變化，經(jīng)過長期反復(fù)多次的周期循環(huán)，就會產(chǎn)生疲勞失效，造成換熱器的泄露，所以需要對板翅式換熱器進行熱疲勞試驗。
　　板翅式換熱器的熱疲勞試驗臺采用冷、熱2套油循環(huán)系統(tǒng)，由于冷熱2套油系統(tǒng)交替連續(xù)運行，用熱油推出冷油以及冷油推出熱油過程中都存在冷油和熱油的

2、串混現(xiàn)象，使得加熱或冷卻的能量不僅用于換熱器材料本身的溫度變化，而且用于導(dǎo)熱油介質(zhì)的溫度變化，將引起較大的能量浪費。而由于導(dǎo)熱油的比熱容約為鋁材的2.5倍，所以減少冷油和熱油的串混是節(jié)能的關(guān)鍵。本文所研究的試驗臺為了解決這個問題，在原有試驗裝置的基礎(chǔ)上在冷、熱油交替切換之間增加了氣體驅(qū)油回路。
　　本課題對改進之后的試驗臺建立了數(shù)學(xué)物理模型，并運用Matlab數(shù)值模擬軟件研究了重量為20kg到100kg的試驗件在試驗過程中的溫度變

3、化情況。首先研究了加熱的半周期和冷卻的半周期內(nèi)試驗件入口處油溫恒定的條件下，每一周期內(nèi)試驗件換熱器及所通入的導(dǎo)熱油的溫度的動態(tài)變化。然后討論了進行冷油和熱油切換時設(shè)置不同的切換條件對試驗周期的影響。其次，在此基礎(chǔ)上，研究了考慮到加熱能力的有限性而產(chǎn)生的加熱半周期試驗件入口處導(dǎo)熱油溫度隨時間變化，并假定冷卻的半周期試驗件入口處導(dǎo)熱油溫度仍然恒定不變的條件下，每一個周期內(nèi)試驗件的最高溫度、平均溫度、試驗件入口油溫、試驗件出口處油溫的變化情況