[发明专利]一种换热器性能实验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种实验装置，具体涉及一种可实现换热器的耐压力脉冲与耐 冷热交变及冷热交变耦合性能测试的实验装置。

背景技术

车辆散热系统作为动力辅助系统的重要组成部分，其所处工况十分复杂， 多变的压力脉冲与冷热交变工况决定了散热系统换热器薄壁结构的内部必然承 受着液态或气态介质压力、温度高低反复变化而引起的冲击，对散热系统产生 疲劳破坏，特别是外部压力脉冲峰值往往超过换热器允许压力值；而冷热冲击 会对散热器的温度变化敏感区如翅片与复合板、氩弧焊接区产生连续的交变热 应力，一旦出现泄漏、爆裂等问题就会严重影响发动机安全，因此验证散热系 统换热器强度可靠性十分必要。

目前，国内外对换热器的耐压力脉冲性能和耐冷热交变性能的可靠性测试 均是由两个各自完全独立的试验系统进行。这种测试技术的不足之处，首先是 无法真实模拟换热器在实际使用时其内部所受到的压力和温度的复合变化，也 无法满足具有大体积、大流量、高温度特点的特种车辆换热器的试验要求。其 次，由于这两项可靠性试验所需的仪器设备有很大的重复性，因此在一定程度 上造成了资源浪费。

发明内容

为更能真实考核换热器在车辆发动机复杂工况下的使用寿命，充分考核换 热器的可靠性，本发明提出一种压力耐久脉冲与冷热交变耦合技术，该技术通 过模拟特种车辆在极限工况条件下对散热系统提出的可靠性指标要求进行连续 的台架试验测试，以保证散热系统满足实车环境适应能力的指标要求。它将压 力耐久脉冲和冷热交变两个可靠性试验内容通过一个试验装置来完成。具体方 案如下：一种换热器性能实验装置，包括控制系统、依次连接的热油箱、热循 环管路和测试管路，其特征在于，所述测试管路上连接有冷油箱和冷循环管路。

本发明的另一优选方式：所述热循环管路上由热油箱开始依次安装有油滤 器A、闸阀/电动调节阀A、变频油泵、单向阀A、电动调节阀组、换向阀A和 闸阀/电动调节阀E，电动调节阀组的进油端安装有储能器A和压力传感器A， 出口端安装有储能器B和压力传感器B。

本发明的另一优选方式：所述冷循环管路与热循环管路安装部件、部位顺 序完全一致。

本发明的另一优选方式：所述测试管路包括依次连接的换向阀B、油滤器 B、闸阀/电动调节阀G、闸阀/电动调节阀F和并联的单向阀B、单向阀C，在 闸阀/电动调节阀G和闸阀/电动调节阀F之间安装试件，所述热循环管路、冷 循环管路中换向阀的外路分别与测试管路的单向阀B、单向阀B连接，所述测 试管路中的换向阀B分别连接在热油箱的回油管和冷油箱的回油管上。

本发明的另一优选方式：所述试件的出油端安装温度传感器B、压力传感 器C，进油端安装温度传感器C、压力传感器D。

本发明的另一优选方式：所述热油箱和冷油箱上安装有液位传感器和温度 传感器A。

本发明的另一优选方式：所述热油箱内安装有加热器，所述冷油箱内安装 有冷凝器。

本发明将冷热两种循环测试集成在一个装置里，不但能够完成压力交变和 冷热交变等独立的基础性试验，还能完成温度和压力同时变化的耦合试验，即 通过温度(高温/低温/恒温)与压力(恒压/变压)之间的多种组合形式，模拟 车辆发动机起停时温度和压力的复合变化。本发明的技术方案与目前采用的环 境变量互相分离的测试技术相比，能够更真实地反映出换热器的可靠性能，对 换热器的设计、生产以及使用有更好的指导作用。压力耐久脉冲与冷热交变耦 合技术的产生，使换热器可靠性试验手段上升到了一个新的层次，填补了国内 外的在此技术方面的空白。其次，换热器耐压力脉冲性能和耐冷热交变性能的 可靠性试验同时进行，与分别进行这两项试验相比能够大大节约试验时间和成 本。例如，《JB/T 10506-2005内燃机增压空气冷却器技术条件》中规定耐压 力脉冲性能试验，循环次数2×10⁴次，压力交变周期3s～6s；耐冷热交变性能 试验，循环次数3000次，温度交变周期约为3min～5min，由此可知，完成这两 项试验需要200h～300h。而压力耐久脉冲与冷热交变耦合技术由于从根本上提 高了对散热器的考核强度，因此通过较短的试验时间即可达到相同的试验效果。 对于这种耗时长、耗能高的试验来说，缩短试验时间显得非常有意义。

附图说明

图1本发明连接示意图