间壁式换热机油箱传热优化研究

摘要

为了解决润滑油在低温环境中凝结成固体影响正常使用的问题，开展了机油箱内润滑油的相变传热及强化研究.通过试验测量润滑油被加热时的温度场分布，基于传热学理论建立了加热凝固润滑油的相变传热一维模型，计算出了换热管更合理的布置方式.结果表明：一维传热模型的计算结果与试验结果的相对误差在5%以内，证明模型可用于后续的研究.固相润滑油密度大于液相润滑油密度.在机油箱纵向截面从下到上的高度位置上，润滑油的温度呈现出逐渐增大的趋势.在机油箱的中间位置排布换热管使润滑油的加热更充分，换热管水平排布使润滑油的加热更均匀，换热管竖直排布会使润滑油的相变分布区域呈现出明显的方向性，换热管正上方的润滑油融化速率更大.换热管倾斜角度在19°以内能提高润滑油的融化速率，超过临界角19°则不利于传热.将换热管布置为倒Y型能缩短固相润滑油完全融化为液相的时间，比单列布置的融化时间缩短了20%,比双列布置的融化时间缩短了41.6%.通过改变换热管的排布方式能有效提高凝固润滑油的融化速率，减少时间和能源的消耗.

关键词

凝固润滑油 / 相变 / 阵列方式 / 数值模拟 / 强化传热