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如何計(jì)算冷卻速度

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1#
發(fā)表于 2016-6-21 08:14:56 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
我們有一個(gè)零件通過(guò)熱處理以后進(jìn)行空冷處理,,零件尺寸很小一塊鋼板(45#)尺寸600*600,,冷卻采用風(fēng)機(jī)吹入風(fēng)盒,,風(fēng)盒一面打孔,,開孔為3mm孔間距20mm,,吹風(fēng)口風(fēng)壓約8000par,,,吹風(fēng)面距離零件表面30mm左右,基本上散熱都全部排向大氣,,零件加熱后的溫度為450℃左右,,吹風(fēng)冷卻;現(xiàn)在由于庫(kù)房有一風(fēng)機(jī)風(fēng)壓達(dá)不到8000par只有4500par,,但是風(fēng)量很大,,不知道如果將3mm孔擴(kuò)大增加出風(fēng)量是否能夠達(dá)到上述高壓的冷卻效果.如何計(jì)算出零件的冷卻速度啊,是不是冷卻速度和單位時(shí)間吹在零件表面的風(fēng)量有關(guān)啊,,吹在零件表面的風(fēng)量是不是根據(jù)風(fēng)壓算出風(fēng)速,,風(fēng)速乘以打孔面積就是風(fēng)量嗎?是否可以這樣計(jì)算
2#
 樓主| 發(fā)表于 2016-6-21 08:15:59 | 只看該作者

" G; P' e: k1 y+ ]在線等超級(jí)高手出現(xiàn)
3#
 樓主| 發(fā)表于 2016-6-21 08:35:18 | 只看該作者
就想問(wèn)一下同條件下的冷卻速度是否和吹在零件上的流量有關(guān)啊,,高壓打孔少但流速搞,,低壓打孔多但流速低是否從中單位時(shí)間上吹在零件流量相同就等同于冷卻速度相同。
4#
發(fā)表于 2016-6-21 08:56:39 | 只看該作者
大學(xué)物理第二冊(cè)
5#
發(fā)表于 2016-6-21 10:40:37 | 只看該作者
工件風(fēng)冷設(shè)計(jì)計(jì)算
' ]: g8 J; L, o0 a* B) u! h7 N5 F/ w" I0 t
工件材料:鋁合金
- U* O, `2 t9 Q& v  d7 Y工件重量:m=20kg* r7 Y' {7 j  n+ K! q
工件表面積:A=0.1*6=0.6m2
% @( s9 l" e! X0 L9 Q! a, {# f' W+ e, H2 ]* y# ]2 e" a! h
溫度下降值:ΔT=2℃; G( C/ o/ ]( B0 _
溫度下降時(shí)間:t=20秒. t# m  {: u; Z# }6 m7 A- ~: I
5 l/ d1 x! \3 T' |
換熱系數(shù):8 o4 J" N+ g- l) h1 {; z. ~! X1 g
無(wú)風(fēng):K=8W/m2.k
0 Z8 K3 C7 m0 C. a自然風(fēng):K=15 W/m2.k8 p& a( z1 w2 ?* D% \+ B. S
風(fēng)扇風(fēng):K=23 W/m2.k  V" Z/ b. Q, v6 n% o& d( m; Y' D
/ n/ L/ R, h+ Q3 w' [( ]; k
鋁比熱:C=0.2kcal/kg.k
2 K( o$ o8 S4 K) v4 w. @. [, N5 Y4 A* T7 t
工件熱能:W=CmΔT=0.2*20*2=8kcal=8*4.2kJ=33.6kJ
% t; o. k" \7 P5 _/ x工件熱功率:P=W/t=33.6/20=1.68kW=1680W' D: `3 r9 q4 G' D2 ?4 u: d

. Y" {3 @* I  n& r# m工件冷卻所需溫差:
% j# q  ?, `4 P! R6 sΔT’=P/K=1680/8/0.6=350K(無(wú)風(fēng))' m' j) o9 E$ N+ ^
ΔT’=P/K=1680/15/0.6=187K(工件6面自然風(fēng))# e1 K% d- r2 E6 P* n
ΔT’=P/K=1680/23/0.6=122K(工件6面風(fēng)扇風(fēng))) ]+ e3 Z% q5 r6 H  k

3 R. N' `$ t& b& a3 t- a結(jié)論:
/ Z" V' r( i$ F  c' Z( @冷卻時(shí)間短,,需要超大的溫差,,無(wú)解。7 T- W4 R( S# H& v# _2 b" N% G( Y) B
應(yīng)加大冷卻時(shí)間,,如2分鐘,,則所需溫差下降6倍,ΔT=20K(工件6面風(fēng)扇風(fēng)),,有解,。) [! m/ q: j" x# S/ z

4 p" \8 i2 u  y& A1 U$ ^
& w$ M9 F# d% f; ^

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發(fā)個(gè)以前計(jì)算的例子給你,,意思就是工件溫度越高,,下降速度越快,與環(huán)境溫度差很小時(shí),,下降速度很慢  發(fā)表于 2016-6-21 10:43
6#
 樓主| 發(fā)表于 2016-6-21 11:47:42 | 只看該作者
廣州粵研鐘彥華 發(fā)表于 2016-6-21 10:40
; y& v6 ]$ i# _( q+ r( Y工件風(fēng)冷設(shè)計(jì)計(jì)算
/ ]; L* |; y8 T" _) f4 K
# q; |3 h  ^. M5 ]工件材料:鋁合金

" ]1 \8 o) x: v, W, R: Z- L高手,,我說(shuō)的是都是同條件下的冷卻速度是否相同。你這樣已經(jīng)計(jì)算出了風(fēng)冷的冷卻速度了,。是否可以這樣算:直接算出單位時(shí)間吹在零件表面的流量相同就可以了是嗎; X& X( o) ?* u4 |6 w  c7 L
7#
發(fā)表于 2016-6-21 12:35:03 | 只看該作者
除塵器的濾紙的阻力也只2000Pa而已,,你覺得有必要用8000Pa么?
8#
 樓主| 發(fā)表于 2016-6-22 08:17:30 | 只看該作者
loplop 發(fā)表于 2016-6-21 12:35) U- H: y% @# Q- s, P7 l; i# H, k
除塵器的濾紙的阻力也只2000Pa而已,,你覺得有必要用8000Pa么,?

% u! v9 }2 N& F產(chǎn)品需要 ,實(shí)驗(yàn)最低8000par
7 F3 U! D" G8 s0 E
9#
發(fā)表于 2016-6-23 00:07:29 | 只看該作者
個(gè)人認(rèn)為這是一個(gè)對(duì)流換熱問(wèn)題,,包含熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流(不考慮熱輻射),,空氣溫度和流速都對(duì)冷卻速度有影響。要精確計(jì)算必須知道流動(dòng)空氣的溫度分布,,零件表面溫度梯度等,,基本上沒有解析解,只能數(shù)值求解,。
6 Z2 T4 U/ M& _, `2 C# y鐘大俠的計(jì)算方式應(yīng)該是直接采用了牛頓冷卻定律,,這里的關(guān)鍵就是換熱系數(shù)k的選取了。也想請(qǐng)教下鐘大俠,,那幾個(gè)k值是如何確定的,?是經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)嗎?或者以前實(shí)驗(yàn)測(cè)定的,?
10#
發(fā)表于 2016-6-23 00:20:46 | 只看該作者
這是一個(gè)對(duì)流換熱問(wèn)題,,包含傳導(dǎo)和對(duì)流(不考慮輻射)。如果要精確計(jì)算的話,,要知道流動(dòng)空氣溫度分布和金屬表面的溫度梯度,,基本沒有解析解,只能數(shù)值求解,。鐘大俠應(yīng)該是直接用的牛頓冷卻公式,,這個(gè)的關(guān)鍵就是換熱系數(shù)的選取了。也想請(qǐng)教下鐘大俠,,這幾個(gè)k值是如何選取的,?是經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)嗎?或者做過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)得到的,?4 u7 u9 K8 ?6 m% p6 w! H

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