冷却水管尺寸的确定

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1、模具冷却系统设计与坯料尺寸的确定模具冷却系统的设计主要涉及这样几个参数的确定：冷却水管直径，彼此间距，水管与模具水平壁面以及侧壁的距离。即图(1)中的 D，S1 (姑且认为 S1=S2) ，h 和 t。根据已有文献 ，可初定 S1=h=t=D，文献中 D=6mm。1图(1)图(2)冷却水流速的确定：为保证冷却效果，冷却水流形式应为紊流，即应使雷诺数 Re 10000 ，又 Re=2Dum其中 为截面平均水流速度，单位 m/s；D 为管径,单位 m； 为运动黏度，单位 /s。mu 2m水在 10，15，20下的常物性参数表如下：表 1温度t()密度(kg/)3m比热容( )/KkgJ热导率( )

2、/KmW运动黏度 ( /s)210 999.7 4.191 0.574 1.306E-0615 999.0 4.187 0.587 1.156E-0620 998.2 4.183 0.599 1.006E-06动力黏度 sPa普朗特数 Pr0.001306 9.520.001155 8.270.001004 7.02若取冷却水温度为 15，则 =1.156E-06 /s，并为了方便估算，取 D=10mm，解不等2m式： 10000，得 1.156m/s，即对于直径为 10mm 的管子，内通 15Dummu的水，则为获得温度湍流，水流速度不应低于 1.156m/s。下表将列出不同管径下，为获得湍流形式的最低水流速度：表 2管径(mm) 6 8 10 12最小紊流速度(m/s) 1.927 1.445 1.156 0.963冷却水与模具间对流换热系数的确定：利用： 可确定换热系数 h，其中 是 15时，水的导热率，由表 1 可查。hDNu对于紊流对流换热，根据 Dittus-Boelter 关联式： ，流体被加热nNuPrRe023.8.3时 n=0.4，被冷却时 n=0.3，此处取 0.4。因此，已知 Re，Pr，D， 即可求得h。Dittus-Boelter 关联式的适用条件：1：1000060：L 为水管长度 4：壁温与水流温差 2030t