一種EGR冷卻器換熱管導熱係數測試臺架的製作方法

2023-09-20 08:46:10 1

本實用新型涉及內燃機廢氣再循環(EGR)領域，具體涉及一種EGR冷卻器換熱管導熱係數測試臺架。

背景技術：

EGR(Exhaust Gas Recirculation廢氣再循環)技術具有汽油機節能、柴油機減排的潛力而被廣泛應用；冷卻器具有較高的EGR率，控制精度和更高的進氣量而被廣泛應用，EGR氣體流經冷卻器時，EGR氣體中的顆粒物會不斷沉積到換熱表面上降低冷卻器的換熱效率；目前EGR冷卻器換熱管導熱係數的測量通常會破壞換熱器管，而且被汙染之後的換熱器管的導熱係數不容易進行測量。

技術實現要素：

本實用新型提供一種不破壞換熱管，並且能夠測量汙染後的換熱管的EGR冷卻器換熱管導熱係數測試臺架。

本實用新型採用的技術方案是：一種EGR冷卻器換熱管導熱係數測試臺架，包括基體、儲水室、活塞和彈簧固定螺栓；基體為外部密封結構，內部左側設置有儲水室，右側設置有依次連接的活塞室和彈簧固定螺栓；活塞室內設置有活塞和彈簧，彈簧設置在活塞右側；彈簧連接其右側的彈簧固定螺栓；換熱管設置在基體儲水室內，進氣端外部連接基體，出氣端外部連接活塞；換熱管出氣端連接熱空氣源出氣管，熱空氣源出氣管依次穿過活塞室和彈簧固定螺栓延伸到基體外側；還設置有氣體溫度傳感器，氣體溫度傳感器探頭設置在換熱管內，換熱管外壁上設置有貼片式溫度傳感器；儲水室進水口和出水口處均設置有溫度傳感器。

進一步的，所述基體上方設置有基體蓋。

進一步的，所述基體及基體蓋外設置有保溫層。

進一步的，所述基體蓋和基體之間設置有蓋板密封。

進一步的，所述換熱管進氣端與基體之間設置有換熱管密封墊，出氣端與活塞之間設置有換熱管密封墊。

進一步的，所述活塞與活塞室之間設置有O型圈。

進一步的，所述貼片式溫度傳感器的導線通過儲水室進水口或出水口引出。

本實用新型的有益效果是：

(1)本實用新型可以在不破壞換熱管的情況下測量換熱管的導熱係數；

(2)本實用新型在換熱管被汙染的情況下也可以測量其導熱係數；

(3)本實用新型結構簡單、使用方便，實用性強。

附圖說明

圖1為本實用新型測試臺架的結構示意圖。

圖中：1-氣體溫度傳感器，2-保溫層，3-基體蓋，4-水溫傳感器，5-蓋板密封，6-基體，7-熱空氣源出氣管，8-彈簧固定螺栓，9-彈簧，10-活塞，11-O型圈，12-貼片式溫度傳感器，13-換熱管，14-換熱管密封墊，15-儲水室。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步說明。

如圖1所示，一種EGR冷卻器換熱管導熱係數測試臺架，包括基體6、儲水室15、活塞10和彈簧固定螺栓8；基體6為外部密封結構，內部左側設置有儲水室15，右側設置有依次連接的活塞室和彈簧固定螺栓8；活塞室內設置有活塞10和彈簧9，彈簧9設置在活塞10右側；彈簧9連接其右側的彈簧固定螺栓8；換熱管13設置在基體6儲水室15內，進氣端外部連接基體6，出氣端外部連接活塞10；換熱管13出氣端連接熱空氣源出氣管7，熱空氣源出氣管7依次穿過活塞室和彈簧固定螺栓8延伸到基體6外側；還設置有氣體溫度傳感器1，氣體溫度傳感器1探頭設置在換熱管13內，換熱管13外壁上設置有貼片式溫度傳感器12；儲水室15進水口和出水口處均設置有溫度傳感器4。

使用時，換熱管13內的氣體溫度通過氣體溫度傳感器1進行測量，換熱管13外的溫度由設置在換熱管13外壁上的貼片式溫度傳感器12進行測量；儲水室15進水口和出水口處的溫度傳感器4測量進出儲水室15內水的溫度；活塞室右側通過螺紋連接彈簧固定螺栓8，彈簧9設置在活塞10和活塞彈簧固定螺栓8之間，通過擰動彈簧固定螺栓8調節彈簧9彈力，控制活塞移動。

進一步的，所述基體6上方設置有基體蓋3，設置基體蓋3可以對基體3進一步進行密封。

進一步的，所述基體6及基體蓋3外設置有保溫層2，設置保溫層2對儲水室內的水進行保溫。

進一步的，所述基體蓋3和基體6之間設置有蓋板密封5，進一步密封基體6。

進一步的，所述換熱管13進氣端與基體6之間設置有換熱管密封墊14，出氣端與活塞10之間設置有換熱管密封墊14；保證換熱管13和基體6之間進行密封。

進一步的，所述活塞10與活塞室之間設置有O型圈11；可以將活塞10與活塞室之間進行密封。

進一步的，所述貼片式溫度傳感器12的導線通過儲水室進水口或出水口引出。

一種EGR冷卻器換熱管導熱係數測試臺架的測試方法，包括以下步驟：

根據水溫傳感器4測得的溫度和實驗時間內通過基體6儲水室的水量計算實驗時間內的換熱量：

Q＝Cm(T出水-T進水)

式中：C為水的比熱容，m為流經儲水室的水的質量，T出水為儲水室出水口溫度，T進水為儲水室進水口溫度；

根據氣體溫度傳感器1測得的換熱管13內氣體溫度、貼片式溫度傳感器12測得的換熱管13外溫度和實驗時間計算換熱管13的導熱係數λ：

式中：Δt為實驗時間，r2為換熱管的外徑，r1為換熱管的內徑，l為換熱管的長度，T管內為換熱管內氣體溫度，T管外為換熱管外壁面的溫度。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。