2.6 Расчет числа ходов радиатора

2.6.1. Проходные площади сечения по воде:

а) общая при принятом числе трубок N

F_жр=N^.f_тр=N^.a b

F_жр =0.007 м²

б) в расчете на один ход для обеспечения заданной скорости ω_ж

f_ж1=V_ж/ω_ж , f_ж1=0.0034 м²

2.6.2. Количество ходов охлаждающей воды в радиаторе

Z= F_жр/ f_ж1

Z= шт =

Число трубок хода радиатора

Z₁=N/Z , Z₁= 3 шт

Уточняем фактическую скорость воды

ω_ж=Z V_ж/ F_жр , ω_ж=1.114 м/с

При увеличении числа ходов воды в радиаторе повышается фактическая скорость жидкости в радиаторе

2.7 Расчет энергозатрат на систему водяного охлаждения

2.7.1 Мощность на привод водяного насоса

N_ж = V_ж P_ж / η_v η_p , где

Р_ж- суммарные потери давления водяной системы охлаждения, кПа. Принять по данным для автотракторных двигателей Р_ж=40... 51 кПа;

Р_ж=45000Па=45 кПа

η_v - коэффициент подачи насоса

η_v =0.8

η_p - гидравлический КПД насоса

η_p =0.6

N_ж =0.218 кВт

2.7.2 Мощность на привод вентилятора

N_в=10^-3V_в P_в / η_в , где

P_в - суммарные потери во всей воздушной системе водяного охлаждения

Р_в= ΔР_р+( ξ_вх+ ξ_ж + ξ_вых) ^. ρ_вср ^. ω_в/2

ΔР_р - потери давления в радиаторе

ΔР_р= ρ_вср ^. ω_в^2. n₂^. c₁

c₁ - расчетный коэффициент: для шахматного пучка c₁=0.0983+0.072/n₂

коридорного: c₁=0.0293+0.153/n₂

c₁=0.11

ξ_вх , ξ_ж , ξ_вых - коэффициенты сопротивления входа, жалюзи и выходных щелей капота, отнесенные к скорости перед радиатором ω_в. Приближенно можно принять

ξ_вх=0.8 ξ_ж=1 ξ_вых=2.5

η_в - КПД вентилятора

η_в =0.35

N_в = 16 кВт

2.8 Определение показателей эффективности радиатора

2 8.1 Удельная энергетическая характеристика

q_N=10^-3Q_p/(N_ж+N_в)^.(t_жср- t_в)

q_N =0.114 кВт/кВт-К

2.8.2 Удельный массовый показатель

q_G=Q_p/G(t_жср- t_в)

где G-масса сердцевины радиатора

G =10^-3 1.1F_p(δ_тр+0.5 ψ δ_п) ρ_л/(1+ ψ)

где 1.1- коэффициент, учитывающий приведенную массу припоя

ρ_л - плотность латунной ленты

ρ_л =8600 кг/м³ ; G= 7 кг; q_G=265 Вт/кг^.К

2.8.3 Коэффициент объемной компактности радиатора

m=F_p/V_p= F_p/BHL

m= 575 м²/м³

Для автотракторных радиаторов m=600...950 м²/м³

2.8.4 Критическая температура наружного воздуха (индекс проектируемой системы водяного охлаждения).

Определяется значением температуры наружного воздуха, при котором охлаждающая вода на входе в радиатор вскипает

t_кр=t_кип-( t_ж-t_в),

t_кип - температура вскипания воды, °С

Для открытых систем охлаждения (при барометрическом давлении) t_кип =l00 °C. Обычно применяются закрытые системы, для которых при регулировании парового клапана пробки радиатора на давление 85.5 кПа, t_кип =107 °C. Принимаем t_кип =107 °C, тогда t_кр =50 °C

2.9 Компоновка матрицы радиатора

На формате А4 изображаем 2 проекции объемной матрицы радиатора paразмером 2S ^. 2S ^. L с компоновочными резмерами трубного пучка. На этом же формате изображаем схему движения воды по числу ходов в спроектированном

радиаторе.

Расчет теплового баланса производственного помещения.