28. Розрахунок поверхні повітряного охолоджування

К исходным параметрам расчета относятся параметры окружающей среды, заданный уровень температур рабочих деталей и режим работы двигателя.

К внешним расчетным условиям относятся температура, давление и влажность воздуха, при которых должен работать двигатель. Эти условия в значительной мере определяют как величину необходимой поверхности охлаждения, так и затрату мощности на привод вентилятора. Поэтому при сравнении расхода мощности на охлаждение у отдельных двигателей следует учитывать, для каких внешних условий они спроектированы.

Основным параметром внешних условий для расчета системы охлаждения является температура окружающей среды.

Температура воздуха в отдельные периоды года и для различных районов колеблется в широких пределах. Для расчета воздушного охлаждения более рационально принимать не крайние значения температур окружающей среды, а несколько более благоприятные, но при этом необходимо предусмотреть возможность изменения охлаждающей способности системы.

В тех случаях, когда внешние условия не оговорены особо, в качестве максимальной расчетной температуры принимают температуру окружающей среды, равную +40°; при наличии требования надежной работы двигателя при повышенных температурах окружающей среды в качестве расчетной может быть принята температура +55°, которая близка к максимальной тропической. Нижние граничные значения температуры окружающей среды не отражаются на расчете системы охлаждения, но должны быть заданы при разработке системы регулирования охлаждения.

Указанным значениям температур окружающей среды соответствуют определенные значения плотности и вязкости воздуха. Наряду с температурой воздуха должна быть задана и его влажность, если она значительно отклоняется от средней. Это необходимо для более точного определения плотности воздуха. Изменение атмосферного давления оказывает ничтожное влияние на изменение параметров воздуха, поэтому в большинстве случаев может не учитываться.

Итак, для двигателей автомобилей, тракторов и стационарных установок общего назначения в качестве исходных данных внешних условий для расчета системы охлаждения можно принять лишь температуру окружающей среды, равную +40°.

29. Розрахунок вентилятора двигуна з повітряним охолодженням

1. Задаются значением коэффициента производительности или

коэффициента дросселирования. То и другое, гю существу, равно-

сильно заданию соотношения между величинами статического и ди-

намического давления воздуха.

2. По принятому соотношению между статическим и динамиче-

ским давлениями и по заданному значению одного из них опреде-

5 3 5

ляют другое. Если известно полное давление, то его значение исполь-

зуется непосредственно.

3. Задаются значением коэффициента давления ф и по нему

определяют величину окружной скорости и диаметр рабочего колеса.

Значение скорости и не должно превышать 200—210 м/сек. По вели-

чине окружной скорости определяют диаметр рабочего колеса.

4. По формуле (115) находят значение ср.

5. По величине окружной скорости, в соответствии с принятым

или найденным значением ф (или коэффициента дросселирования),

определяют среднюю осевую скорость воздуха ст в вентиляторе.

6. По заданной производительности вентилятора и по величине ст

устанавливают активную его площадь входа.

7. По площади входа и по окружной скорости определяют дру-

гой диаметр рабочего колеса и соответствующую ему окружную

скорость.

8. Подсчитывают по формуле или оценивают на основании

экспериментальных данных гидравлический к. п. д. r|L вентилятора

(без учета механических потерь).

9. Находят скорость закручивания си для всех круговых сече-

ний рабочего колеса по формуле (139).

10. Определяют величину относительной скорости также для

всех круговых сечений рабочего колеса по формуле (135).

11. Подсчитывают величину угла притекания (J по формуле (141).

Затем переходят к определению размеров сечения лопастей.

12. Пользуясь уравнением (148), находят нагрузку лопасти Са у .

13. Задавшись числом лопастей г и, следовательно, шагом t лопа-

стей на разных окружностях рабочего колеса, вычисляют величину

произведения CJ.

14. По графику зависимости коэффициента подъемной силы Са

от угла атаки (фиг. 319) или по формуле для Са (табл. 59) опре-

деляют для принятого профиля значение Са, соответствующее мини-

мальному значению коэффициента сопротивления Сш, или, что

то же самое, минимальному значению коэффициента скольжения е.

15. По величине Са и произведению Са1 определяют длину сече-

ния лопасти. При необходимости величины Са и I могут изменяться

в пределах их произведения.

16. По графику Са = / ( а „ ) (фиг. 319) находят значения а„,

соответствующие расчетным значениям Са для соответствующих

круговых сечений рабочего колеса.

17. Путем суммирования углов р^ и определяют углы уста-

новки лопастей 0 в соответствующих круговых сечениях:

Q= Альфа_{бесконечность}+ Бета _{бесконечность}

18. Определяя величину отношения - j на внутреннем диаметре

рабочего колеса устанавливают, что у < 1,0-ч- 1,2, т. е. перекрытие

лопастей отсутствует.

19. Определяют затрату мощности на вращение вентилятора.