 |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
Определение основных параметров радиатора системы охлаждения карбюраторного двигателя
|
|
Исходные данные: мощность двигателя Ne = 100 кВт; тип радиатора - водовоздушный, с однократным перекрестным током; поверхности охлаждения-трубчато-пластинчатые с коллективным оребрением (см. рис. 259, в); материал - медь МЗ; площадь полного фронтального сечения Fфр = ВН = 0,76·0,59 м2 = 0,4484 м2
= 0,76 · 0,59 м2 = 0,4484 м2.
На основании имеющихся конструкций радиаторов выбираем характерные размеры теплопередающих поверхностей (см. рис. 263): а = 18,8 мм; b = 2,2 мм; S1 == 9,5 мм; S2 = 21 мм; 
= 0,2 мм; t p = 2,3 мм; h r = 2 мм; е = 9 мм; S = 18 мм; zp = 3,3 мм; dЭ w — 4,02 мм.
Задаемся параметрами теплоносителей. Охлаждаемая вода: TW1 =360 К; TW2 = 354 К; 
TW = 6K; TWср =0,5 (TW1 + TW2) = 357 К. Теплофизические параметры воды при средней температуре: плотность ρw = 969,2 кг/м3; удельная теплоемкость cw = 4,2 кДж /(кг·К); коэффициент теплопроводности λw = 0,6718 Вт/(м·К); коэффициент кинематической вязкости
νw = 0,355 · 
м /с; число Прандтля Prw = (vw ρw cw)/ λw = 2,151. Средняя скорость воды, по предварительной оценке, ww = 0,51 м/с.
Охлаждающий воздух: ТВ1 = 308 К; ТВ2 = 328 К; T В = 20 К; Т В.ср= 318 К. Теплофизические параметры воздуха при средней температуре без учета влажности: плотность (при р0 = 0,101 МПа) ρв =1,11 кг/м3; изобарная удельная теплоемкость срв = 1,005 кДж/(кг·К); коэффициент теплопроводности λв = 2,79·10-2 Вт/(м·К); коэффициент кинематической вязкости νв = 17,455·10-6 м2 /с; число Прандтля Рrв = (срвνвρв)/ λв = 0,6979. Средняя скорость воздуха с учетом движения автомобиля на первой передаче, по предварительным оценкам, wB = 15,4 м/с.
Количество теплоты, которое необходимо отвести от двигателя в окружающую среду,
Q = qOXЛN e = 920·100 Дж / с = 92000 Дж/с,
где qOXЛ - удельное количество теплоты. Для карбюраторных двигателей qOXЛ = 800÷200 Дж/(кВт·с). Принимаем qOXЛ = 920 Дж/(кВт·с).
Массовый расход воздуха через радиатор
GB = Q/(срв Тв) = 92 000 / (1005 • 20) кг / с = 4,58 кг /с.
Массовый расход воды через радиатор
Gw = Q/(cw 
Тв) = 92000/(4200·6) кг/с = 3,65 кг/с.
Средний температурный напор при рпт = 0,595 (см. табл. 6) определяем по формуле (177): Т = 38,14 К.
Число Рейнольдса для воды
Rew = wwdЭW/vw = 0,51 · 0,00402/(0,355·10-6) = 5775.
Число Нуссельта для переходного режима течения определяем по формуле (188): Nuw = 17,88. Значения Nuwл и Nuwт
для ламинарного и турбулентного режимов течения в трубах рассчитываем по формулам соответственно (185) и (189).
Коэффициент теплоотдачи со стороны воды
αw = Nuw λw /dЭW = 17,88·0,6718/0,00402 Вт/(м2·К) =2989 Вт /(м2·К).
Число Рейнольдса для воздуха
ReB = w в dэ.в / νв = 15,4·0,0033/(17,455·10-6) = 2911.
Число Нуссельта для воздуха определяем по формуле (214): NuB = 17,4.
Коэффициент теплоотдачи со стороны воздуха
αв = Nuв λв /dэ.в = 17,4·2,79·10-2/0,0033 Вт/(м2·К)=147,25 Bt/(m2·K).
Расчетная высота ребра при L = 0,07 м [см. формулу (226)] h p = 0,003828 м.
Коэффициент эффективности ребер при комплексном параметре mhp ~ 0,237 определяем по графику на рис. 264, а: ηр = 0,95.
Приведенный коэффициент теплоотдачи со стороны воздуха рассчитываем по формуле (223). При коэффициенте оребрения ψр = 6 получаем αпр =127 Вт/(м2 ·К).
Коэффициент теплопередачи, отнесенный к площади наружной поверхности труб, без учета термического сопротивления и загрязнения [см. формулу (220)] k = 101,2 Вт/(м2 ·К).
Необходимая площадь поверхности радиатора
F = Q/(kΔT ) = 92000/(101,2·38,14) м2 = 23,83 м2.
Коэффициент компактности радиатора
k кп = F/(BHL) = 23,83/(0,76 · 0,59 · 0,07) 1/м = 759 1/м.
Коэффициент использования объема трубного пучка kV = Q/(VΔT) = 92000/(0,0314·38,4) Вт/(м3 · К) = 76 820 Вт/(м3 · К).
Гидравлический коэффициент сопротивления радиатора определяем по формуле (216): ξ= 5,6.
Потери давления воздуха в радиаторе
Δр = 0,5 ξρB w2 B = 0,5 · 5,6 · 1,11 · 15,42 Н/м2 = 737 Н/м2.
Дата публикования: 2015-02-20; Прочитано: 325 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!
