换热器测试中测温点布置位置的研究

摘要:在顺列管束空-空中冷器的换热规律研究中发现,测温点的布置对试验结果有较大影响,测温点并非固定不变。通过对其进行大量测试分析和数值计算,提出了测温点布置的位置与管外热空气雷诺数之间的关系式,为提高测试的准确性提供了依据。

   关键词:内燃机;中冷器;顺列管束;测温面;热辐射;数值计算

    1　概述　　

   在换热器的热交换测试过程中,介质温度测点通常布置在离进出口较近的地方[1,2],这样做一般认为可以减少热损失,并能准确地测得介质经过换热器 后的温升或温降。作者在经过多种换热器测试后发现,冷侧介质进口测温点距换热器太近时,易受到热辐射影响;而冷、热介质出口处测温面上不同测点结果相差较 大,这样得到的数据在进行换热器热平衡计算时,往往偏差会超过5%。本文结合内燃机/气动发动机混合动力装置的开发,围绕如何布置测点才能提高测量准确 性,对气动缸进气预热器中空气测温点的合理位置进行了研究。

    2　中冷器测试系统介绍　

　
    试验系统由冷、热两个风洞组成(见图1[3])。冷、热风在试验段进行热交换,热风横掠顺列管束,冷风在管内流动。风洞及试验段进行了严密的保温 处理。试验段由5排、3列管子组成,管径40ｍｍ,壁厚1 5ｍｍ,长340ｍｍ,边界为半圆管。为了减少热损失,试验段上、下板及管束端板选用16ｍｍ 厚的优质细木工板,半圆管也为木质。在试验段进出口处布置了测量温度的热电偶网。管束参数示于表1,试验设备和仪表如表2。

   3　中冷器测温点布置及调整　

　
   为了能比较准确地测量出管道截面的气流温度,在测温面处布置了若干热电偶。图2[3]示出了热风进、出口测温面热电偶的布置。考虑到试验段前气温比较均匀,在热风入口处的测温面上布置了12个点,而在换热后的热风出口测温面上。