Plate Heat Exchanger Manu

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本期，3D科學谷將分享一個3D打印飛機燃油滑油熱交換器（FCOC）的設計案例，這一熱交換器集成了螺旋內部結構，制造材料為高強度3D打印鋁合金材料7A77.60L，其表面積增加了146％，壁厚減少50％，傳熱率提高300％，在設計和效率方面實現了突破。
3D打印FCOC熱交換器的內表面。來源：Ansys
面向增材制造的設計，提升熱交換器性能
飛機機翼中冷卻的燃油，將可能產生結晶從而阻塞系統，但這些冷卻的燃料也為調節飛機燃燒室、機械和電氣系統的溫度提供了一種方法。通過燃油滑油熱交換器（FCOC）在機油和燃料之間傳遞熱能，將能夠起到以下作用：
使機油冷卻到足以潤滑和冷卻系統
防止燃料結晶
使燃油接近點火溫度
FCOC熱交換器需要滿足嚴格的尺寸，形狀和重量限制才能適合飛機的配置，因此這類熱交換器的設計優化是具有挑戰的，在設計時受限于最大化內壁的表面積和內壁厚度等因素。
通常，FCOC熱交換器是相對而言易于設計與制造的管殼式熱交換器。而借助金屬增材制造-3D打印技術，拓撲優化和計算流體力學（CFD）仿真技術，能夠設計與制造出以往無法生產的熱交換器。


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