Расчёт потерь напора в термостате
Термостат для
потока охлаждающей жидкости является
местным сопротивлением с коэффициентом
Внутренний диаметр термо+стата принимаем равным диаметру подводящего трубопровода:
Потери напора в термостате:
Расчёт потерь напора в рубашке охлаждения
Вычисляем расход и среднюю скорость в рубашке охлаждения:
q =
=
= 0,0005
=
=
= 1,59
Для выбора формулы вычисления коэффициента определяем область сопротивления, найдя число Рейнольдса :
=
=
= 8154
Поскольку выполняется
неравенство
> 4000, то коэффициент Дарси можно
определить
=
= 0,033 м
=
*
= 0,033 *
*
= 0,42 м
Потери напора в рубашке охлаждения:
= 2 *
= 0,84 м
Расчёт потерь напора в центробежном насосе
Чтобы посчитать потери напора в насосе, необходимо знать потери напора в системе:
Потери в радиаторе;
Потери в трубопроводе;
Потери в термостате;
Потери в рубашке охлаждения;
Потери напора в системе:
H =
+
+
+
= 0,079 + 1,04 + 0,147 + 0,84 = 2,1 м
Напор создаваемый насосом.
H
=
=
= 41,82 м
=
* 100
= 5,02
Вывод:
Потери напора в системе составляют 5,02 от напора создаваемого насосом.
Значит предложенный насос подходит для данной системы.
Жидкость циркулирует по большому кругу охлаждения и отводит от двигателя тепловой поток мощностью М при заданном перепаде температур ∆ T охлаждающей жидкости на входе и выходе в ДВС.
Удельная теплоёмкость при постоянном давлении Ср = 4190 Дж/кг∙К.
Задана мощность Nн на валу насоса системы охлаждения и его полный КПД ηн. Принципиальная схема системы охлаждения приведена на рисунке.
При выполнении гидравлического расчета потери напора учесть в термостате, радиаторе, блоке цилиндров и в трубопроводе большого круга охлаждения. Гидравлическим сопротивлением по длине в бачках радиатора можно пренебречь.
Принять коэффициенты местных сопротивлений следующим образом:
на вход в верхний бачок радиатора ξв = 1,0;
на вход в трубку радиатора ξр = 0,5;
на выход из трубки радиатора в нижний бачок ξвых = 1,0;
на выход из нижнего бачка ξвыхт = 0,5;
рубашки охлаждения блока цилиндров ξбц = 5;
термостата ξт = 3;
изгиба трубопровода ξизг = 0,2.
Эквивалентная шероховатость трубок радиатора ∆р = 0,01 мм.
Эквивалентная шероховатость трубопровода ∆т = 0,03 мм.
Эквивалентная шероховатость поверхности рубашки охлаждения ∆б = 0,05 мм.
Кинематический коэффициент вязкости охлаждающей жидкости ν = 0,39 10-6 м2 /с.
Плотность охлаждающей жидкости ρ = 975 кг/м3 .
L – длина соединительного трубопровода, м.
Нагрев охлаждающей жидкости происходит в рубашке охлаждения блока V-образного двигателя, гидравлический тракт которого может быть представлен как система из двух параллельно соединенных трубопроводов l1 = l2 = lб .
Коэффициент
гидравлического трения λ выбираем в
зависимости от величины числа Рейнольдса
Re.
Если Re
‹ 2300, то
λ = 64/ Re.
Если 2300 ‹
Re
‹ 20d/∆,
где
∆ -
эквивалентная шероховатость внутренней
поверхности трубы, то по формуле Блазиуса
λ = 0,3164/
Re0,25.
2300, то λ =
64/ Re.
Данные для гидравлического расчета представлены в таблице:
Номер варианта |
Кол-во трубок радиатора (n) |
Диаметр трубок радиатора (dр), мм |
Длина трубок радиатор (lр), мм |
Диаметр трубо-провода (dтр), мм |
Кол-во изгибов трубо- провода (k) |
∆T, 0К |
M, кВт |
lб, м |
lтр, м |
Nн, кВт |
ηн |
1 |
80 |
6 |
460 |
36 |
4 |
10 |
40 |
2 |
1,5 |
1,5 |
0,2 |
2 |
90 |
7 |
470 |
36 |
4 |
10 |
35 |
2 |
1,5 |
1,5 |
0,2 |
3 |
95 |
6 |
480 |
36 |
4 |
10 |
40 |
2,5 |
1,5 |
1,5 |
0,2 |
4 |
95 |
7 |
490 |
37 |
4 |
11 |
35 |
2 |
2 |
2 |
0,3 |
5 |
100 |
6 |
480 |
36 |
4 |
10 |
40 |
2,5 |
1,5 |
1,5 |
0,2 |
6 |
100 |
7 |
490 |
37 |
4 |
11 |
45 |
2 |
2 |
2 |
0,3 |
7 |
105 |
6 |
490 |
36 |
4 |
10 |
40 |
2 |
2,5 |
2 |
0,2 |
8 |
105 |
7 |
490 |
37 |
4 |
11 |
45 |
2 |
2,5 |
2 |
0,2 |
9 |
110 |
7 |
480 |
36 |
4 |
10 |
45 |
2,5 |
2 |
1,5 |
0,3 |
10 |
110 |
7 |
490 |
37 |
4 |
11 |
45 |
2,5 |
2 |
1,5 |
0,3 |
11 |
115 |
8 |
490 |
36 |
4 |
11 |
50 |
2 |
1,5 |
2 |
0,3 |
12 |
115 |
7 |
490 |
37 |
4 |
12 |
50 |
2 |
1,5 |
2 |
0,3 |
13 |
120 |
7 |
490 |
36 |
4 |
11 |
55 |
2,5 |
2 |
2 |
0,2 |
14 |
120 |
8 |
490 |
37 |
4 |
12 |
60 |
2,5 |
2 |
1,5 |
0,2 |
15 |
125 |
7 |
490 |
36 |
4 |
11 |
60 |
2 |
2,5 |
1,5 |
0,2 |
16 |
125 |
8 |
500 |
37 |
4 |
12 |
55 |
2 |
2.5 |
1,5 |
0,3 |
17 |
130 |
7 |
500 |
36 |
4 |
11 |
55 |
2 |
2 |
1,5 |
0,3 |
18 |
130 |
8 |
500 |
37 |
4 |
12 |
45 |
2 |
2 |
1,5 |
0,3 |
19 |
135 |
7 |
500 |
36 |
4 |
11 |
45 |
2 |
1,5 |
1,5 |
0,2 |
20 |
135 |
8 |
490 |
37 |
4 |
12 |
40 |
2 |
1,5 |
1,5 |
0,2 |
«МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
(МАДИ)»
Кафедра «Гидравлика»
Лабораторные работы по дисциплине «гидравлика и гидропневмопривод»
Выполнил: Студент группы 2А1
Мирончук Д.А. Принял: к.т.н., доцент
Грицук И.И.
Москва 2023