本文關(guān)鍵詞：強(qiáng)化傳熱深孔加工切削液冷卻系統(tǒng)研究

  更多相關(guān)文章： 切削液 冷卻 強(qiáng)化傳熱 在線監(jiān)測(cè) 溫度控制

【摘要】：深孔加工產(chǎn)熱量大，切削液起著冷卻潤(rùn)滑刀具及輸送切屑的作用，由于切削液長(zhǎng)時(shí)間循環(huán)使用，導(dǎo)致其溫度升高，影響冷卻效果及加工質(zhì)量，而切削液的冷卻問(wèn)題往往被人們忽視，相關(guān)的設(shè)計(jì)理論及方案也比較少，因此，有必要研究深孔加工切削液高效冷卻系統(tǒng)，保證深孔加工的順利進(jìn)行。 本文首先介紹了傳統(tǒng)切削液冷卻器的特點(diǎn)，并針對(duì)應(yīng)用最廣泛的管殼式冷卻器，分析了其殼程流體的流動(dòng)特性及傳熱效果，，提出了強(qiáng)化傳熱方向；其次，針對(duì)傳統(tǒng)冷卻器的強(qiáng)化傳熱方向，設(shè)計(jì)了雙向螺旋橢圓結(jié)構(gòu)式換熱管，并從邊界層理論和場(chǎng)協(xié)同理論對(duì)管內(nèi)和管外流體的流動(dòng)特性進(jìn)行了分析，探討了強(qiáng)化傳熱機(jī)理，分析表明：雙向螺旋橢圓管管內(nèi)流體的二次流以及管外流體流動(dòng)產(chǎn)生的縱向旋渦都能夠在一定程度上強(qiáng)化傳熱，為高效冷卻器的研制提供了依據(jù)；然后，針對(duì)T2120深孔鉆鏜床的實(shí)際加工過(guò)程，設(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于清洗的切削液磁性過(guò)濾裝置，并以20℃冷卻水冷卻55℃切削液至35℃為例，計(jì)算了切削液散熱量，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了雙向螺旋橢圓管冷卻器；最后，建立了切削液溫度控制系統(tǒng)和冷卻器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)控制冷卻水流速來(lái)控制切削液溫度，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)冷卻水和切削液的流量、溫度和壓力信息來(lái)判斷冷卻器的運(yùn)行狀況。 同時(shí)，利用Fluent軟件對(duì)雙向螺旋橢圓管冷卻器管程和殼程流體的流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行了仿真分析，結(jié)果表明：管程和殼程流體在流動(dòng)過(guò)程中都會(huì)出現(xiàn)不同程度的擾動(dòng)，由于二次流的產(chǎn)生，使得流體在流動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)了徑向分速度，從而減薄了壁面的熱邊界層，加強(qiáng)了流體速度場(chǎng)與溫度梯度場(chǎng)的協(xié)同程度，強(qiáng)化了傳熱效果。
【關(guān)鍵詞】：切削液 冷卻 強(qiáng)化傳熱 在線監(jiān)測(cè) 溫度控制
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG502
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 引言9-12
• 1.2 切削液冷卻系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3 課題的提出及意義15-16
• 1.4 本課題主要研究?jī)?nèi)容16-17
• 2 傳統(tǒng)切削液冷卻器的傳熱特性及強(qiáng)化分析17-25
• 2.1 切削熱對(duì)切削過(guò)程的影響17-18
• 2.2 熱傳遞的基本過(guò)程18-20
• 2.3 傳統(tǒng)切削液冷卻器分類(lèi)及特點(diǎn)20-22
• 2.4 管殼式冷卻器中流體的流動(dòng)特性22-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 3 基于強(qiáng)化傳熱理論的雙向螺旋橢圓管設(shè)計(jì)及傳熱分析25-47
• 3.1 雙向螺旋橢圓管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)25-27
• 3.2 流體流動(dòng)的基本方程與湍流方程27-32
• 3.3 對(duì)流傳熱的強(qiáng)化理論32-39
• 3.3.1 邊界層理論32-34
• 3.3.2 場(chǎng)協(xié)同理論34-39
• 3.4 基于邊界層理論和場(chǎng)協(xié)同理論的雙向螺旋橢圓管傳熱強(qiáng)化分析39-45
• 3.4.1 基于邊界層理論的雙向螺旋橢圓管傳熱強(qiáng)化分析39-41
• 3.4.2 基于場(chǎng)協(xié)同理論的雙向螺旋橢圓管傳熱強(qiáng)化分析41-45
• 3.5 本章小結(jié)45-47
• 4 深孔加工切削液冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)47-72
• 4.1 T2120 深孔鉆鏜床簡(jiǎn)介47-48
• 4.2 深孔切削液過(guò)濾及冷卻問(wèn)題分析48-51
• 4.3 切削液過(guò)濾裝置設(shè)計(jì)51-53
• 4.4 切削液傳熱過(guò)程分析及冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)53-71
• 4.4.1 雙向螺旋橢圓管冷卻器設(shè)計(jì)55-64
• 4.4.2 切削液溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)64-68
• 4.4.3 冷卻器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)68-71
• 4.5 本章小結(jié)71-72
• 5 雙向螺旋橢圓管冷卻器管殼程流體的仿真分析72-84
• 5.1 Fluent 軟件介紹72-73
• 5.2 管程流體的仿真分析73-79
• 5.3 殼程流體的仿真分析79-82
• 5.4 本章小結(jié)82-84
• 6 結(jié)論與展望84-86
• 6.1 結(jié)論84
• 6.2 展望84-86
• 參考文獻(xiàn)86-91
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果91-92
• 致謝92-93

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 宋景東,徐志明,甘云華,孫靈芳,楊善讓,荊雅茹;波紋管傳熱與污垢性能的實(shí)驗(yàn)研究[J];東北電力學(xué)院學(xué)報(bào);2003年01期

2 冷學(xué)禮,程林,杜文靜;流體低速橫掠振動(dòng)圓管的傳熱特性研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2003年02期

3 陳觀生;杜文杰;楊景泉;李文豐;李學(xué)宇;梁適;張莉;;管內(nèi)對(duì)流換熱影響因素及其強(qiáng)化分析[J];廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2012年01期

4 李歡;羅小平;;新型鋁疊片油冷卻器的結(jié)構(gòu)及傳熱性能研究[J];低溫與超導(dǎo);2014年01期

5 陳志靜;;橫紋槽管管外強(qiáng)化傳熱數(shù)值模擬與場(chǎng)協(xié)同分析[J];化工機(jī)械;2010年05期

6 張麗;邢彥偉;吳劍華;;矩形截面螺旋通道內(nèi)流體的流動(dòng)特性[J];化工學(xué)報(bào);2010年05期

7 李林蔚;高紅霞;余建祖;常莉;;直升機(jī)減速器滑油冷卻系統(tǒng)的改進(jìn)設(shè)計(jì)方法[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);2009年04期

8 李永林;沈燕良;石敏超;;大功率液壓系統(tǒng)冷卻裝置設(shè)計(jì)[J];機(jī)床與液壓;2007年12期

9 陳明旭;龔國(guó)芳;徐曉東;楊華勇;;基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的液壓系統(tǒng)油源溫度控制[J];機(jī)床與液壓;2008年06期

10 李濤;;亞干式深孔鉆削系統(tǒng)的研究[J];機(jī)械管理開(kāi)發(fā);2009年05期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 黃鈺期;基于場(chǎng)協(xié)同原理的車(chē)用冷卻系統(tǒng)流動(dòng)傳熱耦合分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];浙江大學(xué);2010年

本文編號(hào)：1110219