Материал: 2388
СибАДИРис. 1.16. Конструкции
жидкостных насосов [3]
36
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
СибАДИ |
||||||||||||||||||
|
|
Р с. 1.17. Конструкции жидкостных насосов [8] |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
|
|
|
||
|
19 |
|
6 |
|
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
|
||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
5 |
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 1.18. Конструкция жидкостного насоса [9]:
–полостьнасоса; 1 – болт; 2 – вентилятор; 3 – шкив; 4 – ступица вентилятора;
5 – двухрядный шариковый подшипник; 6 – стопорный винт; 7 – контрольное отверстие; 8 – крышка; 9 – уплотнитель; 10 – вал; 11 – крыльчатка; 12 – корпус; 13 – приёмное отверстие отопителя; 14 – приёмный патрубок; 15 – прокладка; 16 – канавка; 17 – кольцо; 18 – дистанционная втулка; 19 – пружинная шайба
37
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
А – А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
5 |
7 3 6 |
|
10 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СибАДИ |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
4 |
|
|
|
5 |
|
|
|
8 |
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
4 |
|
|
|
|
|
12 |
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 14 |
|
|
|
|
4 |
10 |
|
5 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
5 |
15 |
17 |
|
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
9 |
15 |
|
9 8 |
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 1.19. Уплотнения насосов [4]: |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
1 – графитовая пластина; 2 – резиновый колпачок; 3 – латунный колпачок; 4 – корпус насоса; 5 – крыльчатка; 6 – набивка; 7, 12 – пружина; 8 – текстолитовая шайба; 9 – замок; 10 – стальная втулка; 11 – валик; 13 – бронзовая втулка; 14 – уплотнительная мембрана; 15 – уплотнительное кольцо; 16 – прокладка; 17 – стальная шайба
Расчёт жидкостного насоса [1, 2, 4, 9]. В СО с компенсационным контуром абсолютное давление на входе в насос определяется по сле-
дующей формуле: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
p |
нас |
= p |
s |
+ p |
0 |
Tж + H |
ст |
−ζ |
к.тр. |
|
Wж.к. , |
(1.31) |
|
|
|
|
T |
|
|
2 g |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
где ps |
– парциальное давление пара при температуре охлаждающей |
||||||||||||
жидкости Tж; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p0 |
– парциальное давление воздуха при температуре окружающего |
||||||||||||
воздуха T0; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Hст |
– превышение расширительного бачка перед входом в насос; |
||||||||||||
38
ζк. тр. – коэффициент сопротивления компенсационной трубки; Wж.к. – скорость жидкости в компенсационной трубке. Диаметры различных контуров, трубок и скорости в них изменя-
ются в следующих пределах:
- радиаторныйконтур (см.рис.1.3,б) dтр.р.к. =20…60мм,Wж.р. =3…6м/с; - дренажный контур dтр. д.к. = 8…12 мм, Wж.д. = 8…15 м/с;
- компенсац онная трубка dтр. к.к. = 20…40 мм, Wж = 1…1,5 м/с. Как прав ло, через компенсационный контур прокачивается около
5% охлаждающей ж дкости. При меньшем количестве давление в расширительном бачке может упасть из-за снижения в нём температуры жидкости. Так как скорость жидкости в компенсационной трубке незначительна, в формуле (1.31) последним членом можно пренебречь.
В СО с расш р тельным ачком, в случае уменьшения подачи насосом охлаждающей жидкости из-за кавитации, повышение температуры ж дкости пр водит к возрастанию давления на входе в насос (см. формулу (1.31)). В результате прекращение подачи охлаждающей жидкости из-за кавитации не возникает.
Гидравлический расчёт жидкостной СО заключается в определенииеё сопротивления при принятой в тепловом расчёте радиатора скорости охлаждающей жидкости в радиаторе, под ору жидкостного насоса и определению возможности возникновения зон парообразования и кавитации.
Жидкостный насос подбирают из условия соответствия принятого в тепловом расчёте радиатора циркуляционного расхода жидкости эффективной характеристике насоса и потерям напора в тракте из-за гидравлического сопротивления. Для этого можно изменять частоту вращения крыльчатки, диаметр трубопроводов гидравлического тракта или выбрать насос с другой характеристикой.
При этом СО разбивают на контуры, контуры − на участки, а циркуляционный расход жидкости через дренажно-компенсационный кон-
тур можно не учитывать. |
|
|
|
|
|
Потери напора в СО включают потери на трения ∆Hтр |
местные |
||||
СибАДИ |
|||||
потери ∆Hм.п.: |
|
|
|
|
|
для круглых труб |
|
|
W 2 |
|
|
|
l |
|
|
||
∆Hтр = λтр |
|
|
ж , |
(1.32) |
|
d |
|||||
|
|
2 g |
|
||
39
для плоских труб |
|
|
W 2 |
|
|
|
|
l |
|
|
|
||
∆Hтр = λтр |
|
|
ж |
, |
(1.33) |
|
dэ |
||||||
|
|
2 g |
|
|
СибАДИ |
||||||||
где |
λтр = 0,014 4 + |
0,009 |
47 |
– коэффициент трения; |
|
|||
|
|
|
|
Wж |
|
|
||
|
|
l , d – соответственно длина и диаметр трубы; |
|
|||||
|
dэ = |
4 f |
– экв валентный диаметр плоской трубы; |
|
||||
|
|
s |
|
|
||||
|
|
s – пер метр поперечного сечения плоской трубы; |
|
|||||
|
|
f – площадь поперечного сечения плоской трубы; |
|
|||||
|
|
Wж– скорость охлаждающей жидкости; |
|
|||||
|
|
g – ускорен е сво одного падения; |
|
|||||
|
|
|
|
|
∆Hм.п. = ζм.п. |
W 2 |
(1.34) |
|
|
|
|
|
|
ж . |
|||
|
|
|
|
|
|
|
2 g |
|
Коэффициенты местного сопротивления имеют следующие значения: ζм.п. = 1 – для неплавного расширения; ζм.п. = 0,5 – для внезапного сужения; ζм.п. = 0 – для плавного расширения;
ζм.п. = 0,2…0,35 – для закругления.
Суммарное сопротивление определяют суммированием потерь напора на последовательных участках при одинаковых циркуляционных расходах.
В случае параллельных соединениях участков расходы обратно пропорциональны их сопротивлениям, потери напора одинаковы, вел - чина потерь равна общему циркуляционному расходу.
В поршневых автотракторных ДВС гидравлическое сопротивление при Wж = 3…5 м/с составляет МПа:
в трубопроводах – 0,007 3…0,012 2;
в рубашках цилиндров – 0,012 2…0,014 7;
в радиаторах – 0,019 6…0,024 5; общее – 0,039 2…0,051 5.
На рис. 1.20. показана схема распределения потерь напора.
40