板翅式换热器翅片加工质量的实验研究

论文摘要

本文提出了一种新的判定板翅式换热器翅片质量的方法,即通过实验测量翅片的阻力特性曲线来判断翅片的质量。通过搭建板翅式换热器翅片风洞测试台,利用计算机在线控制和计算,直接测量空气流过翅片的流量、翅片前后的温度和压差,得出摩擦因子随雷诺数的变化关系,即翅片表面阻力特性曲线。通过大量实验,在得到同型号大量的翅片表面阻力特性曲线的基础上,总结得出此种型号翅片标准阻力特性曲线带。将当前生产加工的翅片的表面阻力特性曲线与本文所得同种型号标准阻力特性曲线带进行对比来判断翅片的质量。为了检验这种新的板翅式换热器翅片质量检测方法,我们的主要研究工作和结论包括:1.为得到板翅式换热器翅片阻力特性曲线,本文设计了一台鼓风式直流风洞,并搭建了该风洞试验系统,包括空气系统和测量系统。2.在风洞实验台上,对大量95J1202型号的锯齿翅片进行实验,得到多组不同雷诺数及对应的摩擦因子数据,对这些数据进行拟合得到标准阻力特性曲线。对数据进行误差分析,在95%置信区间范围内计算出合格翅片的摩擦因子与标准曲线上的值的偏差,从而最后确定判定翅片质量的标准曲线及其偏差区间。3.分析同一把刀加工翅片质量随加工时间的变化规律,得出在相同Re下,摩擦因子f随刀具使用时间的延长而增大;刀具磨损到一定程度后,中间有较长一段时间的稳定期,此阶段加工的翅片的质量基本一致;新刀具初始加工出的翅片质量并不稳定,在相同Re下,最大摩擦因子与最小摩擦因子相差38%。4.实验结果发现,翅片齿数、厚度和宽度及是否清洗等对翅片的阻力特性有影响。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT
• 符号清单
• 目次
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 课题的来源及目标
• 1.3 板翅式换热器简介
• 1.3.1 板翅式换热器基本结构
• 1.3.2 板翅式换热器的特点
• 1.3.3 翅片的型式与作用
• 1.3.4 锯齿翅片的对换热器传热和流动的影响
• 1.3.5 板翅式换热器材料与制造工艺
• 1.3.6 新型板翅式换热器的开发现状
• 1.4 板翅式换热器翅片阻力特性的研究现状
• 1.4.1 国外研究现状
• 1.4.2 国内研究现状
• 1.5 本文的主要研究内容
• 2 板翅式换热器翅片质量检测实验台的设计
• 2.1 引言
• 2.2 质量检测的原理
• 2.3 实验原理
• 2.4 实验台设计
• 2.5 风道阻力计算及风机选型
• 2.5.1 风机的选型计算
• 2.5.2 风机的种类及特点
• 2.5.3 风机的选型结果
• 2.5.4 风机配套电机的选择
• 2.6 测量系统
• 2.6.1 需测量的参数
• 2.6.2 温度测量
• 2.6.3 流量测量
• 2.6.4 压差测量
• 2.7 数据采集与控制系统
• 2.8 小结
• 3 翅片阻力特性的实验研究
• 3.1 引言
• 3.2 翅片阻力特性的实验方法
• 3.2.1 测试的翅片介绍
• 3.2.2 板翅式换热器翅片夹具的工作过程
• 3.2.3 实验过程
• 3.3 数据处理
• 3.4 误差分析
• 3.4.1 误差的计算
• 3.4.2 误差的来源
• 3.5 小结
• 4 板翅式换热器翅片加工质量检测
• 4.1 引言
• 4.2 同一把刀生产翅片表面质量研究
• 4.2.1 同一把刀不同加工时期阻力特性曲线图
• 4.2.2 翅片厚度对阻力特性的影响
• 4.2.3 翅片齿数对阻力特性的影响
• 4.2.4 翅片宽度对阻力特性的影响
• 4.2.5 翅片清洗对阻力特性的影响
• 4.2.6 各把新刀加工的翅片性能对比
• 4.3 翅片表面标准阻力特性曲线及翅片质量检测
• 4.3.1 翅片表面标准阻力特性曲线
• 4.3.2 翅片质量检测
• 4.4 小结
• 5 全文总结与展望
• 5.1 本文主要工作总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 作者简历