Глава 3. Основы расчётов теплообменников систе- мы охлаждения двс.

Содержание основных расчётных задач; система основных уравнений и выражений, на которых базируется решение расчётных задач.

Рекуперативные теплообменники системы охлаждения ДВС имеют существенные отличия в конструкциях корпусов и применяемых в них ПТ, о чём достаточно подробно говорилось в первой и второй главах. В связи с этим алгоритмы расчётов теплообменников разных конструкций имеют значительные отличия, что, впрочем, не исключает некоторой общей основы для расчётов всех теплообменников, которую следует рассмотреть отдельно.

3.1. Содержание типичных расчётных задач

Обычно выделяют так называемую прямую или конструктивную задачу расчёта и обратную или поверочную задачу. Кроме них возможны оптимизационные задачи, которые обычно организуются на базе первых двух задач, решаемых совместно или порознь.

Прямая задача решается для определения конструктивных параметров ТО, при этом, как правило, известны все параметры теплоносителей перед ТО и за ним, а также их расходы.

Обратная задача решается для определения параметров теплоносителей на выходе из ТО. В этой задаче обычно задаются расходы теплоносителей, все их параметры на входе в ОНВ и все конструктивные параметры охладителя.

Оптимизационная задача связана с поиском наилучшего решения в какой-либо возможной постановке. Например, могут отыскиваться наиболее выгодные (оптимальные) размеры пучка ОНВ при постоянном объёме и массе этого пучка для фиксированных параметров теплоносителей перед теплообменником. “Выгода” может оцениваться с позиции изменения экономичности двигателя, на котором предполагается применение проектируемого теплообменника, при неизменноймощности этого двигателя. Оптимум размеров должен соответствовать возможному наименьшему удельному расходу топлива двигателя. Удельный расход топлива в таком случае определяют как целевую функцию оптимизации ОНВ или функцию цели. Возможны и иные оптимизационные задачи. Например, может предлагаться отыскание наивыгоднейших параметров оребрения трубки для проектируемого ОНВ. При поиске возможных оптимумов могут накладываться различные ограничения. В частности, для последней задачи могут быть назначены жёстко ограниченные габариты пучка, а функциями цели будут масса пучка и температура воздуха за ОНВ. Вполне возможны и

иные постановки оптимизационных задач.

Прямая и обратная задачи также допускают варианты постановок.В частности, можно предложить отыскание температуры воды на входе в ОНВ, при которой будет достигнута заданная температура воздуха на выходе из него. В этой задаче могут быть известны все размеры ОНВ и все параметры теплоносителей (кроме определяемого) на входе, а также на выходе. Такая задача будет в своей основе обратной, но отличающейся от рассмотренного выше канонического варианта. Каждый подобный “нестандартный” вариант потребует определённых изменений расчётного алгоритма. Эти изменения могут оказаться существенными, но вполне понятыми на основе алгоритма “стандартных” задач и сравнительно легко организованными на их базе.