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温度对液压油冷却器的影响

作者:贺力克 浏览:201 发表时间:2019-09-27 09:49:09 来源:www.jshlk.com


温度对液压油冷区器的影响

概述
在工程机械使用中有时会遇到这样的情况,夏天工作状态良好的油冷却器,到了冬季却出现了漏油甚至爆裂的现象,产生故障往往北方居多。究其原因,是由于环境温度降低,使油粘度加大,流阻增加所造成的。比如说,对同一油冷器,如果处在冬夏温差较大的地区,到了冬季,油的运动粘度值会成十倍乃至上百倍的增加,由此带来的流阻变化对油冷却器的影响是巨大的。如果系统中没有过压保护装置(如温控阀等),压力就会持续升高,因为油冷器的承压能力较低,最终会使系统中的总压力超出换热器的试验压力,就有可能在耐压比较薄弱的部位产生破裂,漏油。要解决这一问题应该从完善油路设计入手。


分析
作为以散热为目的的换热器,我们通常的设计条件是:取40C的环境温度,油流阻控制在0.1 MPa以下,试验压力取1.5倍的工作压力。一般工程机械的油冷器,大都工作在回油路上,工作压力不超过1MPa。也就是说,设计工况,油冷器的流体阻力不会超过工作压力的20%,但在-20°C时使用就大不一样了!这里取环境温度夏天409C,冬天- 20C和平均油温659C(温控阀开启的临界温度,低于此温度时,阀开,即旁路通;高于此温度时,阀关闭,旁路不通)三个典型温度进行分析。分析之前我们要引人液压油的粘温特性(见表1)、 流阻的计算公式、摩擦因子f、雷诺数R.的概念。 流阻的计算公式为:




   粘度等级     温度(℃)
12010090806540200-20
323.705.376.678.9413.1  32.086.7  3402350
464.546.768.53  11.0  17.8  46.0135   585  4650
685.728.7511.2 14.8   24.2 68.021410209120

注:32.46.68为油的ISO粘度等级


面积的流体的质量,kg(㎡·s)

    L-板束有效长 ,m

    D-当量直径 ,m

    g重力加速度,m/s²

对同一油冷器在介质不变的情况下,温度的改变影响的主要是传热元件的摩擦因子f,所以这里要提到雷诺数R.(无量纲)。

    R。=(DXv)/γ

式中:

    Y  运动粘度,mm2/s

    U-流体流速,m/s

由T(介质出人口平均温度)可从表1查得γ,计算出Re。再由R。查摩擦因子曲线(见图1)得f值,最终求得△p。

        


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