Порядок выполнения расчета:
На гидравлической
схеме системы охлаждения ДВС нанесены
расчетные сечения
на выходе из насоса и
на
входе в него. Запишем для этих сечений
уравнение Бернулли в развернутой форме:
(1.1)
Ввиду малого
отличия величин
и
допустим, что они равны:
.
Учитывая также, что
из уравнения расходов для замкнутой
гидравлической системы имеем:
,
тогда
(1.2)
Физический смысл слагаемых величин следующий:
- напор насоса;
-
суммарные потери на трение в системе,
состоящей из блока, радиатора, соединяющих
трубок. Они определяются по формуле:
,
где (1.3)
- потери на трение
в блоке
- потери на трение
в радиаторе
-
потери на трение в соединяющих трубках
Расчетные формулы
для определения коэффициентов
,
и
имеют вид:
,
![]()
-
Потери в термостате
(1.4)
Величину объемного
расхода найдем из уравнения теплового
баланса:
(1.5)

Мощность потока охлаждающей жидкости определяется из уравнения (1.2) :
(1.6)

Если подставить
соотношение (1.3) и (1.4) с учетом (1.5) и (1.6)
в уравнение (1.2), то в это уравнение будут
входить неизвестные величины
и
,
которые необходимо определить.
Чтобы эти величины
появились в уравнении (1.2) в явном виде
необходимо вместо
подставить:
,
тогда после подстановки уравнение
Бернулли примет вид:
(1.7)
Вычислите площадь сечения трубопровода блока:

Вычисляем площадь сечения соединяющих трубок:
![]()


Вычисляем число Ренольца:


Коэффициент гидравлического трения для блока:

Коэффициент гидравлического трения для соединяющих трубок:

(1.8)
Размерные коэффициенты вычислим, используя уравнение (1.7)
;

;

Уравнение (1.7)
является уравнением пятой степени
относительно неизвестной величины
.
Из уравнения (1.8) выразим
:
Выполним
расчет гидравлических диаметров
трубок, из которых состоит радиатор
системы охлаждения ДВС в зависимости
от количества трубок (10,50,100,200,400). Начальное
значение диаметра
примем равным
.
Для n=10
;








![]()
![]()
![]()
Остальные результаты занесем в таблицу:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
93909,7 |
0,0458 |
10,754 |
0,0745 |
|
|
|
2120,703 |
0,08397 |
2,7717 |
0,044 |
|
|
|
10660,35 |
0,0839 |
1,3858 |
0,033 |
|
|
|
5330,176 |
0,0843 |
0,693 |
0,025 |
|
|
|
2665,088 |
0,0851 |
0,3464 |
0,0192 |
По окончанию расчета строим два графика:
График 1. Зависимость площади живого сечения эквивалентного трубопровода блока от их количества


График 2. Зависимость гидравлического диаметра трубочек от их количества
