制冷铝排管在冷却室冷却效果的实验研究

　　我国现有制冷铝排管加工企业的铝排管冷却应用自然冷却的形式较多，即把铝排堆放于特定的区域，通过自然冷却，使铝排温度降至符合下道工序生产的要求。但随着我国大型铝排加工厂的不断兴建，只采用自然冷却，其在制品堆放区里的占地面积会相当大，而近年我国土地供应也相当紧张，在厂房平面布置上存在困难。同时，由于铝排冷却周期长，占用的资金量也比较大。为加速铝排冷却，现厂家也有应取各种办法，如应用机械吹风的方式来加快铝排的冷却，提高生产效率。控制其冷却的主要条件是为开冷温度、冷却速度和终冷温度。近年，还有厂家希望应取冷却室机械通风来强制冷却的形式加快铝排的冷却。但铝排在这种环境之下的冷却规律缺少了相关的研究。为此，我们搭建了实验台，来测量特定的出风条件之下铝排冷却的规律，为掌握冷却室的优化方法积累了数据。

　　受实验台搭建及实验成本高，实验用制冷铝排管规格单一的不利条件限制，实验测出的数据是有限的，因此在实验中，应用数据计算流体动力学(CFD)作为轴助研究手段，与实验测量法比，CFD方法不受试验条件所限制，有较多的灵活性，可以拓宽试验研究的范围，减少较贵的试验成本。

　　经过相关实验研究分析比较后，得出如下结论：

　　①机械强制冷却可以大大提高铝排冷却速率，与自然冷却需要两天左右时间相比，大大缩短了冷却时间，提高了冷却效率;

　　②强制冷却在铝排温度高时，效果越好。在冷却后期，效率大大下降。因此，应根据物料周转面积大小，尽量缩小铝排机械冷却时间;

　　③左右风口形成的射流在箱体中心线附近相互抵消，此处正好是套筒位置，即为冷却的较薄弱环节，如果将左右风口错位布置，将增加此区域的扰流，可提高冷却效率;

　　④实验和模拟的冷却曲线拟合度较好，说明此模型适用于制冷铝排管冷却的数值模拟，可利用此模型改进和优化冷却室的结构或预测冷却时间。