4. Расчет осевого вентилятора

4.1. Расчет основных характеристик вентилятора

Вентилятор служит для создания направленного воздушного потока обеспечивающего отвод тепла от радиатора .

Производительность вентилятора : ,

где - плотность воздуха при средней его температуре, - теплоемкость воздуха.

Тогда .

Для подбора вентилятора кроме его производительности надо знать аэродинамическое сопротивление воздушной сети. В рассматриваемой системе оно складывается из сопротивлений, вызываемых потерями на трение и местными потерями. Для автомобильных и тракторных двигателей сопротивление воздушного тракта принимается . Примем . По заданной производительности вентилятора и величине находят потребляемую вентилятором мощность и его основные размеры.

Мощность, затрачиваемая на привод вентилятора: ,

где (для клепанных вентиляторов); (для литых вентиляторов) - КПД осевого вентилятора. Примем .

Тогда .

4.2. Определение конструктивных размеров вентилятора

При определении основных конструктивных параметров вентилятора , коэффициент обдува К_L стремятся получить равным единице , т.е. выполняется условие :

.

Где F_{ом. вент} – площадь, сметаемая лопастями вентилятора, (м²) ; F_{фр. рад} – фронтовая площадь решетки радиатора, (м²) .

Для этого фронтовую площадь решетки радиатора оформляют в виде квадрата .

Диаметр вентилятора : .

– скорость воздуха перед фронтом радиатора .

Частоту вращения вентилятора уточняют, исходя из предельного значения окружной скорости u .

Окружная скорость зависит от напора вентилятора и его конструкции:

, где - коэффициент, зависящий от формы лопастей ( - для плоских лопастей; - для криволинейных). Примем - для плоских лопастей (см. рис. 5).

Рис. 5 – Осевой вентилятор с плоскими лопастями

Тогда .

Частота вращения вентилятора при известной окружной скорости определяется:

. Т.к. , вентилятор и жидкостной насос имеют разный привод.

Список использованных источников

1. Расчет элементов жидкостного охлаждения поршневого двигателя внутреннего сгорания: Метод. указ. к курсовой работе. Сост. Толстоногов А.П.. Самар. аэрокосм. ун-т, Самара, 2002. 36с.

2. Системы охлаждения поршневых двигателей внутреннего сгорания: Учеб. пособие / Толстоногов А.П.. Самар. аэрокосм. ун-т, Самара, 2002. 208с.

3. Курс лекций по СЖО за осенний(VII) семестр.

Таблица №1 - Результаты расчета радиатора

№	Наименование	Обозначение	Размерность	Величина
1	Габариты остова в направлении:
	- движении горячего теплоносителя		мм	700
	- перпендикулярном		мм	73
	- движения холодного теплоносителя		мм	583
2	Материал трубок	-	-	Латунь Л96
3	Число рядов трубок по глубине	-	-	3
4	Наружные размеры сечения трубок		мм	244.8
5	Шаг трубок по фронту		мм	139.2
6	Число трубок по фронту	-	-	3
7	Общее количество трубок		-	10
8	Материал оребрения пластин	-	-	Латунь Л96
9	Шаг гофр оребряющих пластин		мм	5.6
10	Количество оребряющих пластин		-	125
11	Толщина:
	- стенок трубок		мм	0.15
	- оребряющих пластин		мм	0.20
12	Площадь фронта остова		м	0.41
13	Поверхность теплообмена общая		м	13.55
14	Масса:
	- трубок		кг	0.54
	- пластин		кг	0.72
	- остова (расчетная)		кг	1.26

Таблица №2 - Результаты расчета жидкостного насоса

№	Наименование	Обозначение	Размерность	Величина
1	Тип насоса	-	-	Центробеж.
2	Циркуляционный расход			0.00152
3	Объемная производительность (расчетная)			0.0017
4	Радиус ступицы крыльчатки		м	0.008
5	Радиус входного отверстия крыльчатки		м	0.025
6	Радиус выходного отверстия крыльчатки		м	0.124
7	Углы между векторами скоростей:
	-			10
	-
	-			45
8	Окружная скорость входа жидкости			2.62
9	Окружная скорость схода жидкости			12.94
10	Ширина лопатки на входе		м	0.0046
11	Ширина лопатки на выходе		м	0.002
12	Число лопаток на крыльчатке	z	-	5
13	Толщина лопатки на входе		м	0.005
14	Толщина лопатки на выходе		м	0.003
15	Механический КПД насоса		-	0.8
16	Мощность, потребляемая насосом		кВт	0.25
17	Частота вращения крыльчатки			1000

Таблица №3 - Результаты расчета вентилятора

№	Наименование	Обозначение	Размерность	Величина
1	Тип вентилятора	-	-	Осевой, цельный
2	Производительность вентилятора			1.72
3	Мощность, затрачиваемая на привод вентилятора		кВт	1.43
4	Диаметр вентилятора		м	0.72
5	Частота вращения вентилятора			1870