Определить расход теплоты в системе охлаждения двигателя за час работы

Вначале
определяется количество теплоты,
отводимое от двигателя с охлаждающим
теплоносителем q
в
расчетном режиме работы двигателя:

q
= N_ДВ=120
· 0,18 = 21.6 кВт
(1)

где
q
— количество теплоты, отводимое от
двигателя с охлаждающим теплоносителем,
кВт; N_дв
и
принимаются
из задания на работу. Затем определяется
Q_Р,
по формуле:

𝘘𝜌 =

=

= 0.0002 м³/с
(2)

где
Q_р
— расчетный расход теплоносителя в
системе охлаждения двигателя, м³/с;
q
— величина определяемая по формуле (1);
С_р
— удельная теплоемкость теплоносителя
при постоянном давлении, составляющая
4,2 кДж/(кг*°С);
_ср
— плотность средняя по тракту движения
теплоносителя, кг/м ; t₁—t₂
— перепад
температур теплоносителя
в расчетном режиме работы двигателя,
°С.

Значение
_ср
следует определить посредствам линейной
интерполяции из двух значений
,
а именно из уже показанного выше значения

при температуре +4 °С плотность
составляет
=1080
кг/м³
и
из значения

при температуре +100 °С, равного 960 кг/м³
. Значение
_ср
находится при температуре t_ср=(t₁+t₂)/2
по формуле:

(t_ср
– 4) = 988
кг/м³

1.2. Определение расчетных скоростей движения теплоносителя, значений числа Рейнольдса и режима движения теплоносителя.

Расчетная
скорость движения теплоносителя на
любом из участков гидролиний
V_уч,
м/с, определяется как результат деления
расчетного расхода теплоносителя на
участке (в данном случае Q_Р
или Q_р/2,
м³/с)
на расчетную площадь сечения теплопровода
на участке:

=

= 1.136 м/с

где
V_уч
— расчетная скорость движения теплоносителя
на любом из участков гидролиний,
м/с; Q
— значение Q_р
или Q_р/2,
м /с; f_уч
— расчетная площадь сечения
теплопровода, м²,
определяемая по формуле:

=

= 0.000176 м²

в
которой d₃
— внутренний диаметр труб на всем
протяжении гидролиний, м.

Число
Рейнольдса на любом из участков
определяется по формуле:

=

= 18933
(3)

где
V_уч
и dз
— ранее определенные значения;

— кинематическая
вязкость те-плоносителя
на участке, м²/с,
определяемая для участка с длиной L₁
при температуре
t₁,
а
для участка с длиной L₂
по температуре t_ср=(t₁+t₂)/2.
Определение

при
указанных
значениях температур следует производить
по формуле:

=
1.5•10ˉ⁶
••
2.7 ¯⁰’⁸⁸ = 0.0000009 м²/с (
4 )

1.3. Определение коэффициента трения на участках.

=

= 0.03

(7)

г)
при турбулентном режиме движения в
заведомо коротком трубопроводе:

=1.05•

= 0.0323
(8)

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Источник

Основы расчета жидкостной системы охлаждения

Для расчета системы охлаждения автомобильного или тракторного двигателя исходной величиной является количество отводимого от него в единицу времени тепла Q_охл. Это количество может быть определено из уравнения теплового баланса:

Определив величину Q_охл, находят затем количество жидкости, циркулирующей в системе охлаждения в единицу времени,

где С_ж – теплоемкость циркулирующей жидкости.

Для воды С_ж = 4.22 КДж/кг? К, для этиленгликолевых смесей С_ж = 2–3.8 КДж/кг? К;

t_выхж, t_вхж – температуры выходящей из радиатора жидкости и входящей в него, °С.

Систему охлаждения двигателя обычно рассчитывают для двух режимов работы двигателя: при номинальной мощности и максимальном крутящем моменте.

Величина поверхности охлаждения радиатора (м 2 ) определяется по формуле:

где k – полный коэффициент теплопередачи через стенки радиатора,

t_охлж – средняя температура охлаждающей жидкости в радиаторе, °С;

t_охлв – средняя температура проходящего через радиатор воздуха, °С,

Коэффициент k зависит от многих факторов: материала охлаждающей решетки, формы и состояния ее внутренней и наружной поверхностей, характера движения воздушного потока и т. д. Теплопередача радиатора значительно ухудшается при образовании в нем накипи, ржавчины или при покрытии грязью.

Величина k может быть определена по формуле:

? – толщина стенки трубки, м;

Для предварительных расчетов площади радиатора системы охлаждения можно использовать формулу:

где f – удельная площадь охлаждения, м 2 /КВт.

Для легковых автомобилей f = 0.14–0.3, для грузовых автомобилей f = 0.2–0.4, для тракторов f = 0.4–0.55.

Емкость системы жидкостного охлаждения л. (Ne в КВт) изменяется в следующих пределах: для легковых автомобилей – (0.13–0.35)?Ne, для грузовых автомобилей – (0.27–0.8)?Ne, для тракторов – (0.5–1.7)?Ne.

Размеры вентилятора автомобильного или тракторного двигателя должны быть таковы, чтобы обеспечить подачу воздуха в количестве, необходимом для охлаждения жидкости в радиаторе.

Тип вентилятора определяют по условному коэффициенту быстроходности:

где V_воз – производительность вентилятора,м 3 /с.

С_воз = 1 КДж/кг? К – теплоемкость воздуха;

Н – напор вентилятора. Н = 600–1000 Па.

При n_усл = 15–100 используют центробежные вентиляторы, при n_усл = 80–300 – осевые одноступенчатые вентиляторы.

Источник

Расчет системы охлаждения

Для охлаждения двигателей широкое распространение получили системы жидкостная и воздушная. В качестве теплоносителя в жидкостных системах используют воду или незамерзающие жидкости (этиленгликолевые антифризы и др.), воздушных — воздух. Чтобы увеличить отдачу тепла в окружающую среду, теплоноситель в системе перемещается принудительно насосом или вентилятором (двигатели воздушного охлаждения). Максимальная температура теплоносителя в жидкостных системах охлаждения закрытого типа достигает 105°С, в системах охлаждения открытого типа — не более 95°С. Температура охлаждающего воздуха у двигателей с воздушным охлаждением достигает 100°С в непосредственной близости к охлаждаемой поверхности.

Количество тепла, отводимого от двигателя через систему охлаждения, определяют при составлении теплового баланса двигателя или подсчитывают по формуле (кДж)

, (176)

где N_e — эффективная мощность двигателя, кВт; q — количество отводимого тепла, Дж/(кВт·c); принимают q:

Для карбюраторных двигателей………………. 800÷1300

Для дизелей…. 1100÷1150

Количество жидкости (кг/с), циркулирующей в системе охлаждения,

, (177)

где — плотность жидкости; с_ж — теплоемкость жидкости; c_вод = 4187Дж/ (кг·град) ; с_э._глик = 3840 Дж/(кг·град); t_ж.вых

Систему охлаждения двигателя рассчитывают для режимов N_e и M_кр

Поверхность охлаждения радиатора (м 2 )

Для легковых автомобилей ………………………………. k = 140÷180

Для грузовых автомобилей ………………………………. k = 80÷100

Аэродинамическое сопротивление радиатора 100—800 Па.

Поверхность охлаждения радиатора (м 2 ) для предварительных расчетов F_рад=fN, где f — удельная поверхность охлаждения, м 2 /кВт:

Для легковых автомобилей 0,14÷0,3

Для грузовых автомобилей 0,2÷0,4

Для тракторов 0,4÷0,55

Емкость системы жидкостного охлаждения, л:

Мощность (кВт), необходимая на привод насоса,

, (178)

где — напор, создаваемый насосом; при расчетах принимают = 0,06÷0,01 МПа; — секундный расход жидкости, м 3 /с; = 0,6÷0,7 — гидравлический к.п.д. насоса; = 0,7÷0,9 — механический к.п.д. насоса; = 0,8÷0,9 — коэффициент подачи насоса.

Оставьте свой комментарий

Оставить комментарий от имени гостя

Закрепленные

Понравившиеся

Последние материалы

Заключение (Грунты)

При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8.

Представления о решении задач нелинейной механики грунтов

На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов.

Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии

Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем.

Основные закономерности татического деформирования грунтов

За последние 15. 20 лет в результате многочисленных экспериментальных исследований с применением рассмотренных выше схем испытаний получены обширные данные о поведении грунтов при сложном напряженном состоянии. Поскольку в настоящее время в…

Упругопластическое деформирование среды и поверхности нагружения

Деформации упругопластических материалов, в том числе и грунтов, состоят из упругих (обратимых) и остаточных (пластических). Для составления наиболее общих представлений о поведении грунтов при произвольном нагружении необходимо изучить отдельно закономерности…

Описание схем и результатов испытаний грунтов с использованием инвариантов напряженного и деформированного состояний

При исследовании грунтов, как и конструкционных материалов, в теории пластичности принято различать нагружение и разгрузку. Нагружением называют процесс, при котором происходит нарастание пластических (остаточных) деформаций, а процесс, сопровождающийся изменением (уменьшением)…

Инварианты напряженного и деформированного состояний грунтовой среды

Применение инвариантов напряженного и деформированного состояний в механике грунтов началось с появления и развития исследований грунтов в приборах, позволяющих осуществлять двух- и трехосное деформирование образцов в условиях сложного напряженного состояния…

О коэффициентах устойчивости и сопоставление с результатами опытов

Так как во всех рассмотренных в этой главе задачах грунт считается находящимся в предельном напряженном состоянии, то все результаты расчетов соответствуют случаю, когда коэффициент запаса устойчивости к3 = 1. Для…

Давление грунта на сооружения

Особенно эффективны методы теории предельного равновесия в задачах определения давления грунта на сооружения, в частности подпорные стенки. При этом обычно принимается заданной нагрузка на поверхности грунта, например, нормальное давление р(х), и…

Несущая способность оснований

Наиболее типичной задачей о предельном равновесии грунтовой среды является определение несущей способности основания под действием нормальной или наклонной нагрузок. Например, в случае вертикальных нагрузок на основании задача сводится к тому…

Процесс отрыва сооружений от оснований

Задача оценки условий отрыва и определения требуемого для этого усилия возникает при подъеме судов, расчете держащей силы «мертвых» якорей, снятии с грунта морских гравитационных буровых опор при их перестановке, а…

Решения плоской и пространственной задач консолидации и их приложения

Решений плоской и тем более пространственных задач консолидации в виде простейших зависимостей, таблиц или графиков очень ограниченное число. Имеются решения для случая приложения к поверхности двухфазного грунта сосредоточенной силы (В…

Источник

Вопрос по теплоотдаче автомобильного радиатора.

Здравствуйте!
Не хватает образования, чтобы, хотя бы приблизительно посчитать, сколько тепловой энергии может отдать радиатор от автомобиля с двигателем 140л.с.
Вопрос практического применения. Я планирую через него прогонять горячую(80-95) воду и продувать вентилятором аналогичным автомобильному, для отопления гаража от источника горячей воды извне. Как тепловая пушка должен работать. Если получится, опишу все подробнее.

Апдейт. Источник теплоносителя — печь в бане, днем буду греть гараж, а вечером — париться, в прогретую баньку!) Топится всякими деревяшками ненужными, очень дешево.
Еще апдейт. Нашел данные, может кому нибудь тоже пригодится — www.shaaz.biz/catalogue/17

Снова апдейт.
В духе «разрушителей мифов» решил сделать работающий макет отопления, с отбором воды из банной печи и подачи ее в тепловую пушку из автомобильного радиатора.

Прав оказался товарищ djdff! Он сразу ответил, что скорее всего, мне не хватит теплообменника, на стороне нагрева. Так и вышло. Радиатор способен отдавать настолько много тепла, что при подаче теплоносителя на уровне

900л/ч, мне не удалось прогреть его выше 50гр. на входе. При этом, дельта входящей и сливаемой воды была на уровне 4-6гр., поскольку вентилятор был применен временно, по размеру намного меньше оригинального и без диффузора.

Итого, КПД нагревателя воды очень мал. Не удивительно, учитывая что нагреваемое дно, используемого бака, имеет размеры

50Х50см.
Все таки придется варить печь, непосредственно для гаража.

Спасибо всем за ответы!

Комментарии 47

прижился ли ваш радиатор в системе отопления? Каковы результаты?
Себе вот недавно сделал, рассеивает тепло очень быстро котел не поспевает нагревать теплоноситель.

Приветствую! К сожалению нет, выяснилось, что как раз не хватает мощности источника тепла, то есть котла. Результат — радиатор с вентилятором способен отдать очень много тепла) Временно скидал печь на дровах и пока пользуюсь ей.
Твоя схема на фото способна 150-200кВт/ч отдать, конечно источник нужен мощнейший)

Тоже такая же мысля есть, только использовать хочу радиатор от нексии с полным покрытием обдува, в качестве источника тепла — электрический котел на киловат-полтора. Только мне казалось что радиатора хватать не будет — быстро будет перегреваться! А Вы пишите что переохлаждает даже)
Вопрос на счет насоса — какой насос использовали?!

Да, отдать 1,5 КВт. при обдуве, радиатору на раз плюнуть) Как я выяснил 20-30 КВт. легко отдает радиатор основной, средней легковушки. Насос использовал от печки дополнительной на Газели, от аккума.

Посмотрел фотки гаража. Очень светло — это хорошо. Но теплоизоляция мне кажется слабовата. В вашем Уральском климате зимой, если отапливать это помещение, то ворота будут покрыты шубой из инея, а с потолка постоянно будет течь конденсат.

Согласен. Проблема есть. Теплоизоляция слабовата)
Ворота точно утеплять буду. На крышу пока денег не хватает, можно было бы тонким поликарбонатом подшить снизу, организовав воздушную прослойку.
Надеюсь, что поток из тепловой пушки будет воздух замешивать достаточно быстро и объем гаража прогревать активно, не допуская интенсивного образования конденсата.

тоже такая мысль посетила меня не так давно.
котел твердотопливный 15кВт — мощность избыточна для моих 90 квадратов. но запас не помешает.
батареи чугун вдоль стен.
как раз для форсированного теплосъема решил приспособить радиатор от Х5 — у него нет горловины только вход и выход, и вентилятор от галанта с блоком плавного включения
по возможности все это дело оснастить автоматикой чтоб в критические моменты не допустить закипания системы.
система закрытая.
на днях запущу все это дело в работу, отпишусь в блоге

Идея хорошая. Я, что то подобное, сделал в небольшом помещении со своей печью.

Не сразу заметил, у меня система открытая. В закрытой для радиатора может давление оказаться выше допустимого.

Печка на отработке прекрасно отапливала и сервис и гараж прошлой зимой.

Видел у многих, но не хочется пока с такой заморачиваться. У нас не город, с дровами проблем нет.

у меня в гараже стоит радиатор ВАЗовский очень тепло от него, запитан от котла отопления

Вот, уже реально действующий пример.

Прочитал комменты. Ни кто не пишет про давление в магистрали к которой цепляться будеш. А то радиатор разорвет нафиг. Нужно ресивер делать и с него подавать под нужным давлением+обратка обязательна. А по факту площадь соприкосновения с воздухом большая и тепла будет очень много. Смелее.

Давления не будет практически. Система открытая. Забор воды из открытого бака, слив в низ бака, циркуляционным насосом.

Скореевсегоу радиатора будет производительность большая чем тебе нужно.
офигиваю с некоторых коментов тут.
Смотри какая фигня, радиатор способен отвести тепло при максимальной мощности авто
Прикидывай мгновенный расход бензина в таком режиме, его теплотворность известна бери процентов 30 так как тепло в глушак уходит и через корпус двигателя.
Про насос тоже забавно с 5 кубами. Есть теплоемкость воды(на антифриз отдельно смотри)
1 литр воды нагревается на 1 градус за час при 1 вт нагрева(примерно и не учитывая птотерь)
Тоесть если прокачать 100 литров в час(это очень мало) входная будет 90 а на выходе 80 это уже киловатт но циркуляционники кубы качают. У тебя теплоприемник у печки скорее всего не справится.

Да, к сожалению, практически никто, не отвечает по сути темы (вопроса) Мне всего то необходимо было узнать теплоотдачу радиатора автомобиля. А обсуждение пошло по направлению — как я это сделаю и зачем это нужно)))
Собственно, из любых предположений (предложений), я черпаю информацию, и благодарен за любые ответы (советы)!

у меня 99 была, на печку(стандартную) стояла дополнительная помпа бош
с ней через печку протекало почти 800 литров в час(замерял ради интереса это не сложно)
короче у меня получилось в околонулевую температуру, печка отдавала около 1.5 квт на первой скорости и около 8 на максимальной. теперь прикинь размеры печного радиатора, и поток воздуха через него затрудненый разными воздуховодами и фильтром, и размер твоего радиатора. чтоб он у тебя работал на 100% тебе реально надо будет париться теплоприемником в печке. хотя если перейти на тихий режим вентилятора, то отдача будет меньше. с этой стороны косяк врятли появится. только давление в системе не задирай больше 1 атмосферы.

ну х.з когда капот открываешь с включенным вентилятором то очень даже не мало тепла идет! думаю вполне реальное решение!

Так же думаю, теперь нужно попробовать, идею воплотить в жизнь.

посоветую присмотреться на бу бошки от кондиционеров, там медный радиатор и моломощный вентилятор, в ближайшее время планирую отопление гаража завязать на них

на бошках кондиционеров, трубки очень маленького сечения(забъётся махом), для такой хрени самый лучший вариант, испарители от старых больших холодильных установок, там труба обычно в районе 15мм

Добавлю, что проще в гараже сварить котел из метала и на него повесит 1 батарею

Насос, будет. Не знаю насчет КПД, но 100л.воды, нагреваются градусов до 60-80 за первые 20 минут топки.

проще и дешевле поставить ИК отопление чем заморачиваться по по поводу жидкостных тепловых пушек.

Электро? Сколько будет стоить расход 25кВт/ч в течении, скажем, 8 часов? В месяц?
Даже не рассматриваю электричество, как источник отопления. Газ должны провести, но когда, никто не знает.

дешевле чем дровами отапливаться, и ИК отопление намного дешевле того же электроотопления!
Про газ в Уйске по моему уже забыли нафиг ( я ждал газ в восточной части Уйского лет 5 как минимум), так что на газ не советую надеяться. Так что ваша альтернатива-ИК отопления, тем более в гараже с крышей из гарбоната!

Когда солнце светит, ИК отопления естественного много.))) О каком ИК отоплении идет речь?

25кВт/ч? Это сколько ж тэнов надо одновременно в розетку надо впендюрить? И какая проводка такую нагрузку выдержит?Может все же 2,5кВт/ч?

2,5 хватить только салон автомобиля прогреть) А у меня площадь 64кв.м и объем около 150куб.м.

0.8-2.2 кВт/ч расход на обогрев 25м^2, причем эта мощность будет снижаться когда помещение прогреется.

Как говорил Станиславский — «не верю» Валяется у меня один плафон ИК. Брал на пробу. Переплевался и выбросил. Чуть уши грел, когда под ним стоишь, ни о каких 25кв.м. речь не шла.

А за электричество сколько заплатишь? Если газовая то угорать можно. Так что с радиатором лучше. У товарища так же гараж топился и я типо того сейчас собираю. Только радиаторы промышленные, а вентиляторы хочу поставить от кондеев

Не электричество. Ответил в апдейте)

У меня в гараже применяется такая штука. Только радиатор я взял не автомобильный, а от 24 сплита (из внешнего блока). Там радиатор двухслойный и большой площади. Холодильщик, у которого я его купил, спаял там все контура на два вентиля «вход» и «выход». Вентилятор туда поставил тоже от советского кондиционера БК (довольно тихий).
Тосол в системе редко бывает нагрет до 80 градусов (в основном 50-60 градусов) и при этом, эта «пушка» является основным источником тепла в гараже. Она заметно эффективнее тёплых полов и батарей, которые в гараже тоже есть.
А если у вас там будет 80-95 градусов, то воздух из радиатора будет вылетать нагретым градусов на тридцать. Прикиньте объём воздуха, проходящего через этот радиатор за единицу времени. Зная объём гаража, вы сможете прикинуть, за какое время через радиатор пройдёт весь воздух гаража.

Нашел примерный данные по радиатору 2110. При t воды 80-90, прокачке 5500л/ч и достаточной продувке воздуха (значение не запомнил, штатный вентилятор) он выдаст 25-35кВт тепла. Я планирую применить радиатор от Газели, думаю его показатели не ниже.

5 кубов в час-немало, посмотри сколько такой насос будет стоить, еще и с допуском по температуре 80-90С.

Источник

Собрание уникальных книг, учебных материалов и пособий, курсов лекций и отчетов по геодезии, литологии, картированию, строительству, бурению, вулканологии и т.д.
Библиотека собрана и рассчитана на инженеров, студентов высших учебных заведений по соответствующим специальностям. Все материалы собраны из открытых источников.

Расчет системы охлаждения

, (176)

где N_e — эффективная мощность двигателя, кВт; q — количество отводимого тепла, Дж/(кВт·c); принимают q:

Для карбюраторных двигателей………………… 800÷1300

Для дизелей…………………………………………………… 1100÷1150

Количество жидкости (кг/с), циркулирующей в системе охлаждения,

, (177)

где — плотность жидкости; с_ж — теплоемкость жидкости; c_вод = 4187Дж/ (кг·град) ; с_э._глик = 3840 Дж/(кг·град); t_ж.вых

t_ж.вых — t_ж.вх= 5÷10 — для автомобильных и тракторных радиаторов, °С.

Систему охлаждения двигателя рассчитывают для режимов N_e и M_кр

Поверхность охлаждения радиатора (м²)

где k — коэффициент теплопередачи через стенки радиатора, Вт/(м²трад): k= =(1/α₁+1/α₂+ 1/α₃)^-1:

Для легковых автомобилей ………………………………. k = 140÷180

Для грузовых автомобилей ………………………………. k = 80÷100

t_ж.ср = (t_{рад вх} + t_{рад.вых})/2 —средняя температура жидкости в радиаторе; t_воз.ср = =(t_воз.вх +t_{воз.вых})/2 —средняя температура воздуха, проходящего через радиатор.

Аэродинамическое сопротивление радиатора 100—800 Па.

Поверхность охлаждения радиатора (м²) для предварительных расчетов F_рад=fN, где f — удельная поверхность охлаждения, м²/кВт:

Для легковых автомобилей 0,14÷0,3

Для грузовых автомобилей 0,2÷0,4

Для тракторов 0,4÷0,55

Емкость системы жидкостного охлаждения, л:

Для легковых автомобилей ……………………….(0,13÷0,35) N_e

Для грузовых автомобилей (0,27÷0,80) N_e

Для тракторов (0,5÷1,7) N_e

Мощность (кВт), необходимая на привод насоса,

, (178)

где — напор, создаваемый насосом; при расчетах принимают = 0,06÷0,01 МПа; — секундный расход жидкости, м³/с; = 0,6÷0,7 — гидравлический к.п.д. насоса; = 0,7÷0,9 — механический к.п.д. насоса; = 0,8÷0,9 — коэффициент подачи насоса.

Закрепленные

Понравившиеся

Источник

Задача по физике (термодинамике) Определить расход теплоты в системе охлаждения двигателя за час работы, если для охлаждения воздуха от 100 до 80°С вентилятор подает на рубашку охлаждения двигателя воздух в объеме 1 м3/с при давлении 1150 мм рт. ст. Теплоемкость воздуха считать постоян-ной не зависящей от температуры.

Предыдущий
вопрос

Следующий
вопрос

Источник

Вначале определяется количество теплоты, отводимое от двигателя с охлаждающим теплоносителем qв расчетном режиме работы:

q = = 100 * 0.2 = 20 [кВт] (1)

где q — количество теплоты, отводимое от двигателя с охлаждающим теплоносителем, кВт;

N_дв и принимаются из задания на работу.

Далее определяется Q_Р, по формуле:

= 20/(4.2*991.9*(90-59)) = 1.549* [], (2)

где — удельная теплоемкость теплоносителя при постоянном давлении;

= —

средняя плотность теплоносителя;

— средняя температура теплоносителя;

Определение скоростей движения теплоносителя

Чисел Рейнольдса и режимов движения теплоносителя

Cкорость движения теплоносителя V_уч определяется по формуле:

где , — скорость движения, расход теплоносителя и диаметр канала на i-том участке гидролиний.

Число Рейнольдса на любом из участков определяется по формуле:

, (3)

— кинематическая вязкость теплоносителя на i-том участке

= 1.5* = 0.705*,

= 1.5* = 0.924*.

Учитывая полученные данные, вычисляем соответственно числа Рейнольдса для течения в:

— верхнем коллекторе двигателя

= 8016,

— отводящем трубопроводе

= 19990,

— нижнихколлекторах двигателя

= 4735,

— подводящем трубопроводе

= 14824.

Таким образом, движение теплоносителя во всех элементах системы охлаждения двигателя, включая подводящий и отводящий трубопроводы, турбулентное (Re (1-1, 1-3, 2-3) > 2300).

Определение коэффициента трения на участках

Как уже было сказано, величина определяется в зависимости от режима движения жидкости. Влияние оказывают также и такие факторы, как то, гладкий (в гидравлическом понимании) или шероховатый, круглые или некруглые, протяженный или короткий (опять же в гидравлическом понимании) тот или иной трубопровод.

Выше было указано, что все гидролинии в системе охлаждения считаются изготовленными из технически гладких труб. Теперь же следует учесть, что технически гладкие трубы должны одновременно рассматриваться еще и как гидравлически гладкие, причем при любом режиме движения жидкости.

Участок гидролиний с длиной L₁ можно считать заведомо коротким, т.к. в пределах этого участка имеется на сравнительно небольшом расстоянии один от другого три местных сопротивления, в том числе поворот (изгиб) на 90°. Участок же с длиной L₂ можно считать заведомо протяженным.

С учетом вышеизложенного, следует использовать для определения следующие формулы:

— при турбулентном режиме движения в заведомо коротком трубопроводе:

0.028 (4)

— при турбулентном режиме движения в заведомо протяженном трубопроводе

0.029 (5)

Определение или выбор коэффициентов местных потерь напора

Влияние местных сопротивлений на величину потери напора определяем по формулам:

— коэффициент сопротивлениядля резкого поворота на 90° равен _п=1;

— коэффициент сопротивления для плавного поворота на 90° (в гидромагистрали имеется 1 и 5 отводов)

= (0,051+0,19(d/R)) = 5*(0,051+0,19*= 0,0985;

= 5*(0,051+0,19(d/R)) = 5*(0,051+0,19*= 0,4925;(6)

— для внезапного сужения проходного сечения (сопряжения коллектора двигателя с магистральным трубопроводом)

0.420; (7)

— для внезапного сужения проходного сечения (сопряжение радиатора с магистраль-ным трубопроводом)

0.496; (8)

— коэффициент для внезапного расширения (вход в верхний коллектор радиатора)

0.7056; (9)

— коэффициент для внезапного расширения (вход в нижний коллектор двигателя)

0.8158, (10)

плошадь сечения радиатора определяется выражением = 0.0175 [;

— коэффициент для узла слияния потоков от двух сторон двигателя _сл следует определить, как для, так называемого, «сложного местного сопротивления», состоящего, как бы, из двух «простых» местных сопротивлений, а именно из сопротивлений резкого поворота на 90° и резкого сужения при отношенииf₁/f₂= 0,5 (величина _сл для узла слияния принимается равной сумме из двух для указанных «простых» местных сопротивлений), т.е. коэффициент местных потерь напора для слияния потоков с двух сторон на участке 1

0,5(1-f₁/ f₂) = 1 + 0.5 * (1-0.5) = 1.25.

Сумма коэффициентов местных потерь напора на участке 1:

= (11)

1.25 + 0.4925/5 + 0.420 + 0.7056 = 2.4741.

Суммы коэффициентов местных потерь напора на участке 2:

= (12)

1.25 + 0.4925 + 0.496 + 3 + 0.8158 = 6.0543,

где — коэффициент сопротивления термоклапана (термостата).

Полученные расчетные значения коэффициентов потери напора приведены в строке 11 таблицы 1.

Расчетные динамические напоры и потери напора на участках

Расчетный динамический напор Н^р_уч на любом участке гидролиний определяется по формуле:

(13)

[м],

где V_i — расчетная скорость теплоносителя на i-том участке,

g = 9.81 м/с².

Расчетная потеря напора на участке определяется по формуле, м:

(14)

Общая потеря напора в гидромагистрали «большого кольца»

Таблица 1 Значения потерь напора в системе охлаждения двигателя

Параметры	Номер участка участка
1	2
1	Длины участков, L_уч	0,65 (м)	1,3 (м)
2	Температуры теплоносителя на участках, t	90 t (°С)	59 t (°С)
3	Плотность теплоносителя при заданных температурах,	972.5 (кг/м3)	991.9(кг/м³)
4	Расчетные расходы теплоносителя в трубопроводах на участках, Q^Р_уч	0,7745* (м³/с)	1.549 * (м3/с)
5	Расчеты площади сечений участков, f_уч	1,5386*10^-4 м²	1,5386*10^-4 м²
6	Расчетные скорости теплоносителя в,V_уч vvтрубопроводах на участках, V_i, (м/с)	0,503 м/с 1,006	1,006 м/с
7	Кинематическая вязкость теплоносителя на участках,v_уч (формула 4)	7.05 *10-7 м2/с	9.24*10^-7 м²/с
8	Числа на участках	19990	14824
9	Режимы движения теплоносителя на участках	турбулентный	турбулентный
10	Коэффициенты трения	2.8 *10-2	2.9*10^-2
11	Коэффициенты местных сопротивлений: — — — — —	0.0985 0.420 0.7056 1.250 —	0.4925 0.496 0.8158 1.250 3.0
12	Суммы коэффициентов местных потерь напора	2.4741	6.0543
13	Динамические напоры в трубопроводах	0,0516(м)	0,0516(м)
14	Расчетные потери напора	0.0023 (м)	0,00(м)
15	Суммарные потери напора	0,8553(м)

Источник