中冷器设计计算

中冷器设计计算书

：中冷器结构参数

1.芯子有效尺寸：640X 104 X 64

二：中冷器使用工况

1.热风进温度：130C (t/ )

2.热风出温度：50C (t 1〃)

3.热风流量： 0.1Kg/s( G1)

4.冷风进温度：25C(环境温度)(t 2’)

5.冷风流速： 10m/s

6.热侧压力： 150KPa

三：中冷器结构参数计算

1.冷侧散热面积(F)的计算

冷侧散热面积F= 2.87m f

2.热侧流速的计算( V1)

1)质量流量 (G1) 换算成体积流量 (V)

P 二PJ287.4T bm= ( 150-6/2+100 ) X 1000/ ( 287.3 X

(130+50)/2+273)=1.41kg/m3

其中：P bm=进气压力-内部压力降/2(进气压力为绝对大气

压)

T bm :进出气平均温度(出气温度按发动机要求50C)

3

V= G1 / p 〜0.071 m /s

2)中冷器热侧通道空气流速计算

s=冷却管的通道面积=单根冷却管内腔的截面积x冷却管

根数=2818.32mrh

3） V i = V/ S = 0.071 x 106/2818.32 〜25.07m/s

根据我公司同配置中冷器，该流速下中冷器的压力降为 5.4kpa 左右，满足设计要求。

四、设计计算

1 、设计计算：

1）标定工况下，假设130C的增压空气流经中冷器以后，出气口温度达到50C。根据热平衡方程式计算冷风出温度（t 2〃）

G i Cp i（t i‘ - t 1〃）= G2Cp2（t2〃 - t 2’ ）

式中 G1――热空气流量，Kg/s;

G2 ----- 冷却介质流量，Kg/s;

Cp1 ――热空气的定压比热，J/ Kg. C

Cp2 --- 冷却介质的定压比热，J/ Kg. C

t 1'――中冷器进口（热空气）温度，C

t 1〃一一中冷器出口（冷却后空气）温度，c

t 2'――冷却介质进中冷器的温度，C

t 2〃一一冷却介质出中冷器的温度，C

已知： Cp1=1.009x103J/Kg. c Cp2=1.005x103J/Kg. c G1=0.1Kg/s G2=0.802Kg/s t 1' - t 1〃 =130-50=80c t 2' =25c 可求得 t 2〃 =35.2c

其中：G2=（芯子正面积X 25C时空气密度X冷侧空气流速）

25 C时空气密度=1.205 kg/m

G2=0.06656X 1.205 X 10=0.802 Kg/s

2）整个散热器的平均温压：△ t m

△ t maX=130-35.2=94.8 △ t min=50-25=25

△ t max/ △ t min=3.792

所以采用对数平均温压

△ t m=（△ t max- △ t min）/ln（△ t maJ △ t min）

=52.37 °C

3）参照同结构产品，该中冷器的传热系数约为54.4W// m. C

4）根据发动机工况整个中冷器所需散热量：

Q 1=G1X Cp1（130 －50） =0.1 X 1.009 X 80=8.072Kw

5）根据中冷器设计所具备的散热量

Q=KX FXA t m =52.5 X 2.87 X54.4/1000=8.197Kw

6）中冷器冷却效率：热侧实际出气温度根据叠加计算可知，实际出气温度为 49.5 C 满足50 C的设计要求。

五：结论：

1.上述计算结果表明，中冷器在该配置下能满足设计要求；

2.另外，由于气室外形对流体影响很大，可根据实际情况适当调整

中冷器的内、外翅片。

六、同类中冷器的试验数据：