Материал: 2388

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Далее определяют циркуляционный расход охлаждающей жидкости, проходящей через радиатор:

Vж =

 

 

Qв

 

 

.

(1.18)

tж сж ρж

СибАДИ

Температура ж дкости на выходе из радиатора

 

tж.вых = tж.вх + ∆tж .

(1.19)

Затем выч сляют поверхность охлаждения радиатора

 

 

 

 

Q ϕ

'

 

 

 

F

 

=

ж

 

 

,

 

(1.20)

охл

 

K t

 

 

 

 

где ϕ– коэфф ц ент запаса, учитывающий ухудшение теплообмена от загрязнен я решётки радиатора, ϕ= 1,1.

Определяют среднеинтегральное значение температурного напора на поверхности радиатора t , среднюю температуру охлаждающей

жидкости в радиаторе tж.ср, среднюю температуру воздуха в радиаторе

tв.ср:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= tж.ср tв.ср;

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

tж.ср =

tж.вых +tж.вх

;

 

 

(1.21)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

tв.ср =

tв + ∆tв.рад

,

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где tв.рад – подогрев воздуха в радиаторе;

 

 

 

 

 

tв.рад =

 

 

 

Qж

 

 

 

;

(1.22)

F

(ρ

в

W

' ) c

 

 

 

 

 

 

фр

 

в

в

 

tж.вых – температура жидкости на выходе из двигателя,

 

tж.вых = 90…95 °С для открытых систем,

 

 

 

tж.вых =100 4 10 pпар.кл 5°Сдля закрытых систем,

(1.23)

31

где pпар.кл – давление срабатывания парового клапана крышки расширительного бачка.

Фронтальная поверхность радиатора вычисляется по формуле

(1.1), плотность воздуха

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СибАДИ

ρв =

p

0

106

,

 

 

(1.24)

 

 

tвх Rв

 

 

 

 

где tвх – температура воздуха на входе в радиатор

 

tвх = t0 + ∆tпр + 273;

(1.25)

tпр – температура подогрева воздуха в масляном радиаторе, если по-

следн й установлен перед радиатором СО,

tпр 5…8 К;

t0 расчётная температура окружающего воздуха, t0 = 45 °C;

Rв– газовая постоянная воздуха, Rв

= 287 Дж

;

 

 

 

 

 

 

 

кг К

 

cв – теплоёмкость воздуха, cв = 1 005

Дж

.

 

 

 

 

 

 

 

 

кг К

 

Глубину радиатора определяют по формуле

 

l =

 

Fохл

 

,

 

 

(1.26)

 

H B ϕ

 

 

 

 

где ϕ – коэффициент компактности по формуле (1.2); Vохл – геометрический объём радиатора.

Для дальнейших расчётов выбирают конструкцию охлаждающей решётки радиатора (см. рис. 1.8, 1.9) в зависимости от конструкции охлаждающей решётки задают размеры охлаждающего элемента (рис. 1 .14), для определения коэффициентакомпактности (1.2).

Трубчато-пластинчатые радиаторы ( рис. 1.14, а):

Fохл' =[2 (b + c) h 2 (b + c) δпл + 2 (tфр tгл b c)];

(1.27)

Vохл' = tфр tгл h ,

32

где tфр – размер охлаждающей пластины по фронту радиатора. Размер выбирается таким образом, чтобы число пластин iтфр в размере B (см. рис. 1.10) должно быть конечным;

tгл – размер пластины по глубине радиатора; СибАДИh – высота элемента. Размер выбирается из условия размещения ко-

нечного числа элементов iэн на размере H (см. рис. 1.10) на одной трубке рад атора;

b – размер охлаждающей трубки по глубине радиатора; c – размер охлаждающей трубки по фронту радиатора; δпл– толщ на охлаждающей пластины.

а б

Рис. 1.14. Охлаждающие элементы решётки радиаторов[9]: а – трубчато-пластинчатые; б – трубчато-ленточные

Кроме того, выбирают толщину стенки охлаждающей трубкиδтр. Трубчато-ленточные радиаторы (рис. 1.14, ):

Fохл' = 4 lл tгл + 2 (b +c) tл;

(1.28)

Vохл' = tфр tгл tл ,

где tл – шаг гофра ленты. Размер выбирается из условия размещения конечного числа элементов на размере H (см. рис. 1.10) на одной трубке радиатора;

lл – длина развёртки половины гофра охлаждающей ленты.

33

Размер tгл выбирают из расчёта размещения конечного числа элементов iтгл на глубине l радиатора.

Далее определяют количество охлаждающих трубок для одного хода охлаждающей жидкости:

СибАДИ

iтр = iтфр iтгл

(1.29)

и количество охлаждающих элементов

 

iэ = iтфр iэн iтгл .

(1.30)

1.2.2. Жидкостный насос

Конструкц я ж дкостного насоса. В принудительной СО жидкост-

ный насос предназначен для создания циркуляции жидкости. Кроме того, насос препятствует о разованию паровоздушных пробок и обеспечивает равномерность охлажден ядеталей КШМ.

Ц ркуляц я ж дкости в СО достигает 7…12раз/мин, скорость жидкости во всасывающем патру ке около2,5…3 м/с, большие скорости могут вызвать кавитацию; напор, создаваемый насосом, равен 0,05…0,20 МПа;мощность на привод насоса составляет 0,5…1,0 % от номинальной мощности ДВС;гидравлический КПД– 0,6…0,7, механический и объёмный КПД– 0,8…0,9.

Привод насоса осуществляется от коленчатого вала с передаточным числом 1…1,5. Производительность насоса пропорциональна частоте вращения крыльчатки насоса, напор – квадрату частоты вращения крыльчатки, мощность – кубу частоты вращения крыльчатки.

На рис. 1.15, 1.16, 1.17, 1.18 представлены конструкции жидкостных насосов СО. На рис. 1.19 показаны уплотнения насосов.

Как правило, в автотракторных ДВС применяются одноколёсные центробежные насосы с односторонним подводом жидкости полуоткрытыми (полузакрытыми) крыльчатками. Функцию второго диска выполняет обработанная крышка корпуса насоса. Зазоры между крыльчаткой корпусом насоса должны быть не более : радиальный– 1, 0 мм, осевой– 0,2 мм.Крыльчатка содержит 4…8 спиральных или радиальных лопаток.

34

СибАДИ

Рис. 1.15. Конструкции жидкостных насосов [3]

35