佳電YKK630-63430kW空-空冷卻器校驗計算(140KW),,,,

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型號:,YKK630-63430kW(140KW),計算書編號：,,HQJS2011-1101

風機：,同軸外風扇,計算日期：,,2011年11月1日

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方案對比：,,,1360-φ20×1,

序號,參數及計算公式,單位,計算結果,備注

1,已知內、外風路參數,,,

2,氣體密度ρ,kg/m3,1.15,環境溫度按40℃

3,外風路風量Qm,m3/s,6.60,設計輸入

4,內風路風量Qm1,m3/s,4.44,設計輸入

5,冷卻器的換熱性能及風阻計算,,,

6,冷卻器的換熱容量P,kW,140,設計輸入

7,冷卻管的長度L,m,2.47,

8,冷卻管的內徑D1,m,0.018,

9,冷卻管的外徑D2,m,0.02,

10,冷卻器每排管數（列數）E,,42.5,

11,冷卻器的排數F,,32,

12,管間距a,m,0.028,

13,排間距b,m,0.0215,

14,冷卻管的總根數N=EF,,1360,估算

15,外風路的進風面積S1=0.7854(D1)2N,m2,0.346,

16,管內的風速V1=Qm/S1,m/s,19.08,風速控制在15-20m/s

17,管內空氣的動力粘度μ,Pa·s,1.92E-05,環境溫度按40℃

18,管內流體的雷諾數Re=ρV1D1/μ,,20571.19,Re＞2300為紊流狀態

19,摩擦阻力系數λ,,0.03,查資料一P74圖3.4-2

20,外風路的壓力損失F1=0.5λLρ(V1)2/D1,Pa,862,管內的壓力損失

21,局部風阻系數ζ,,0.50,查資料一P76

22,外風路的壓力損失F2=0.5ζρ(V1)2,Pa,105,管口的壓力損失

23,外風路的壓力損失F=F1+F2,Pa,966,

24,外風路的進風溫度T1,℃,40,環境溫度(選取)

25,空氣的定容比熱C1,kW·s/m3k,1.08,工作溫度按50℃

26,外風路的空氣溫升△T1=P/QmC1,K,19.6,控制在10-15℃以下

27,外風路的出風溫度T2=T1+△T1,℃,59.6,

28,內風路的進風面積S2=0.5LE(a-D2),m2.,0.420,

29,管外的風速V2=Qm1/S2,m/s,10.57,

30,空氣的定容比熱C2,kW·s/m3k,1.05,工作溫度按60℃

31,內風路的空氣降溫△T2=P/Qm1C2,K,30.0,控制在35～45℃之間

32,管外流體的雷諾數Ref=ρV2D2/μ,,12666.71,Re＞2300為紊流狀態

33,阻力系數的修正系數△ζ,,-0.09,查資料二P5-47

34,阻力系數ζ1=3.587Ref(-0.27)F+△ζ,,8.86,查資料二P5-48

35,內風路的風壓降F3=2X0.5ζ1ρV22,Pa,1140,按2回路計算

36,冷卻器的傳熱計算,,,

37,冷卻管的外表面積S3=πD2LN,m2,211.0,

38,冷卻管的內表面積S4=πD1LN,m2,189.9,

39,冷卻管壁厚δ,m,0.001,

40,冷卻管的導熱系數λ1,kW/m·k,0.22,"銅管的導熱系數0.1,鋁0.22,鋼0.04,不銹鋼0.025"

41,管內表面散熱系數α1=10-3(30V10.5-20),kW/m2k,0.111,查資料一

42,管外表面散熱系數α2=10-3(30V20.5-20),kW/m2k,0.078,查資料一

43,綜合散熱系數K=1/(1/α1+1/α2+δ/λ1),kW/m2k,0.046,

44,內外之間的平均對數溫差△T=(△T2-△T1)/ln［1+0.05(△T2-△T1)］,K,24.83,

45,冷卻器的實際散熱能力P1=S3△TK.,kW,239.17,

45,冷卻器的換熱裕度M=100(P1-P)/P,％,71,

47,冷卻器出風溫度（即電機進風溫度）計算,,,

48,環境溫度t0,℃,40,設計輸入

49,管內表面散熱溫差△θ1=P/(α1S4),K,6.64042,

50,冷卻管管壁導熱溫差△θ3=Pδ/(λ1S4),K,0.00335,

51,管外壁附近空氣高于管外壁的溫差△θ2=P/(α2S3),K,8.55726,

52,內風路出風與外風路進風溫差△θ=△θ1+△θ2+△θ3,K,15.20104,要求≤20K

53,內風路進入電機的進風溫度（即冷卻器內風路的出風溫度）tin=t0+△θ,℃,55.20104,要求≤60℃

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