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1、2010年4月機(jī)床與液壓Apr.2010第38卷第8期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1.38No.8DOI:10.3969/j.issn.1001—3881.2010.08.022飛機(jī)除冰液快速換熱器設(shè)計(jì),孫帥,王立文(中國民航大學(xué)特種設(shè)備研究基地,天津300300)摘要:根據(jù)飛機(jī)除冰作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求,提出采用燃油加熱方式實(shí)現(xiàn)飛機(jī)除冰液的快速加熱。通過理論分析,計(jì)算出換熱器的必備燃油率和容積需求,根據(jù)計(jì)算結(jié)果給出飛機(jī)除冰液快速燃油換熱器的基本結(jié)構(gòu)。并對換熱器的換熱面積、換熱管強(qiáng)度和換熱效率進(jìn)行理論計(jì)算和校核。最后通過試驗(yàn)驗(yàn)證所設(shè)計(jì)換熱器的有效性。關(guān)鍵詞:飛
2、機(jī)除冰液;換熱器;必備燃油率;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中圖分類號:TH457文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1001—3881(2010)8—059—2StudyontheInstantHeaterStructureforAircraftDeicingFluidSUNShuai.WANGLiwen(GroundSuppo~EquipmentResearchBase,CivilAviationUniversityofChina,Tianjin300300,China)Abstract:Theperformanceindexofaircraftdeicingfluidhe~erwasproposed
3、accordingtotherequirementofaircraftdeicingop·erationstandard.Anaircraftdeicingoilburningheaterstructurewasprovidedtofulfiltheperformanceindexofaireraftdeicingfluidheater.Thenecessityoilburningrateandminimumcapacitywerecalculatedbytheoreticalanalysis.Theheatinterchangingarea,thestrengthofh
4、eatinterchangingpipeandtheheatinterchangingeffectivenesswerecalc~atedandchecked.TheexperimentresultWasgiven.Keywords:Aircraftdeicingfluid;Heatinterchange;Necessityoilburningrate;Structuredesign在冬季飛機(jī)除冰過程中,需要將飛機(jī)除冰液加熱式中:q為換熱器每秒出液量(L/s);到一定溫度(>70oC)后噴灑到飛機(jī)表面,對除冰△為換熱器出液口和進(jìn)液口溫差(℃);車來說其最大工作流量為230
5、L/min。最新的飛機(jī)除Q.為1L除冰液升溫1℃所需的熱量(kJ);冰設(shè)備一般為即熱式工作方式,這種工作方式的除冰Q為換熱器每秒需要的有效熱量(kJ/s);設(shè)備對換熱器的基本要求是在最大流量條件下,將除Q為0號柴油標(biāo)準(zhǔn)燃燒值(kJ/kg);冰液從5qC提升到70℃的加熱時(shí)間小于90S。因此,田為有效燃油率(kg/s)。除冰液換熱器的加熱能力和性能穩(wěn)定性是影響飛機(jī)除根據(jù)式(1),可計(jì)算出換熱器的有效燃油率為:冰設(shè)備性能和質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)之一??紤]到換熱器上0.0262kg/s或94.216kg/h?。述工況、加熱功率及移動(dòng)式作業(yè)需要,采用燃油加熱設(shè)換熱器效率為0.8,則換熱器
6、所需要的必備燃方式實(shí)現(xiàn)除冰液的快速加熱。作者對飛機(jī)除冰液快速油率為:0.0327kg/s或117.77kg/h。燃油換熱器進(jìn)行分析研究。1.3換熱器容積計(jì)算1燃油換熱器基本參數(shù)計(jì)算根據(jù)燃燒器選擇結(jié)果,換熱器燃燒器單位燃油率1.1除冰液換熱器的技術(shù)性能指標(biāo)為0.05kg/s,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)燃燒圖?估算,0.05kg0號(1)鍋爐出水量:230L/min柴油充分燃燒所需要的自然空氣量C,為0.545m,(2)鍋爐入水口溫度:t>5℃則燃燒時(shí)間為:(3)鍋爐出水口溫度:i>70℃C,1=——(4)升溫時(shí)間:≤90S一(2)(5)水管內(nèi)壓力:≤1.3MPa式中:為0號柴油充分霧化均勻分
7、散于自然空氣中1.2除冰液換熱器必備燃油率計(jì)算容積燃燒速度,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)>5m。/s?。根據(jù)除冰液的基本性能要求,為保證換熱器的性根據(jù)上述給定值,0.05kg0號柴油燃燒時(shí)間為能,需要的有效燃油率為:0.109S。叩=qAtQ1Q/Q(1)依據(jù)上述分析,當(dāng)換熱器實(shí)際容積大于0.545m收稿日期:2009—04—28基金項(xiàng)目:天津市科技攻關(guān)計(jì)劃重大資助項(xiàng)目(07ZCKFGXO1400);中國民航大學(xué)科研啟動(dòng)基金資助項(xiàng)目(QD03X12)作者簡介:孫帥(1981一),男,碩士,研究方向?yàn)槊窈教胤N設(shè)備與系統(tǒng),民航特種機(jī)器人技術(shù)?!?O·