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中冷器设计计算书 一：中冷器结构参数 芯子有效尺寸：640×104×64 二：中冷器使用工况 热风进温度：130℃(t1′) 热风出温度：50℃ (t1″) 热风流量：0.1Kg/s( G1) 冷风进温度：25℃（环境温度）(t2′) 冷风流速：10m/s 热侧压力：150KPa 三：中冷器结构参数计算 冷侧散热面积（F）的计算 冷侧散热面积F＝2.87m2 热侧流速的计算（V1） 1)质量流量(G1)换算成体积流量(V) ρ=Pbm/287.4Tbm=（150-6/2+100）×1000/（287.3×（130+50）/2+273）=1.41kg/m3 其中：Pbm =进气压力-内部压力降/2(进气压力为绝对大气压) Tbm ：进出气平均温度(出气温度按发动机要求50℃) V= G1 /ρ ≈0.071 m3/s 2)中冷器热侧通道空气流速计算 S3＝冷却管的通道面积＝单根冷却管内腔的截面积×冷却管根数=2818.32mm2 3) V1＝V／S3＝0.071×106／2818.32≈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130℃的增压空气流经中冷器以后，出气口温度达到50℃。根据热平衡方程式计算冷风出温度(t2″) G1Cp1(t1′- t1″)= G2Cp2(t2″- t2′) 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. ℃ Cp2――冷却介质的定压比热，J/ Kg. ℃ t1′――中冷器进口（热空气）温度，℃ t1″――中冷器出口（冷却后空气）温度，℃ t2′――冷却介质进中冷器的温度，℃ t2″――冷却介质出中冷器的温度，℃ 已知： Cp1=1.009×103J/Kg. ℃ Cp2=1.005×103J/Kg. ℃ G1= 0.1Kg/s G2=0.802Kg/s t1′- t1″=130-50=80℃ t2′=25℃ 可求得t2″=35.2℃ 其中：G2=（芯子正面积×25℃时空气密度×冷侧空气流速） 25℃时空气密度=1.205 kg/m3 G2=0.06656×1.205×10=0.802 Kg/s 2）整个散热器的平均温压：Δtm Δtmax=130-35.2=94.8 Δtmin=50-25=25 Δtmax/Δtmin=3.792 所以采用对数平均温压 Δtm=(Δtmax-Δtmin)/ln(Δtmax/Δtmin)=52.37℃ 3）参照同结构产品，该中冷器的传热系数约为54.4W／m2. ℃ 4）根据发动机工况整个中冷器所需散热量： Q1=G1×Cp1(130－50) =0.1×1.009×80=8.072Kw 5）根据中冷器设计所具备的散热量 Q2=K×F×Δtm =52.5×2.87×54.4/1000=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℃。 满足50℃的设计要求。 五：结论： 上述计算结果表明，中冷器在该配置下能满足设计要求； 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：