Основні параметри системи охолодження та їх розрахунок

Основні параметри системи охолодження та їх розрахунок

Охолодження двигуна застосовується з метою примусового відводу тепла від нагрітих деталей для забезпечення оптимального теплового стану двигуна і його нормальної роботи. Велика частина відводиться тепла сприймається системою охолодження, менша - системою мастила і безпосередньо навколишнім середовищем.

Залежно від роду використовуваного теплоносія в автомобільних і тракторних двигунах застосовують систему рідинного або повітряного охолодження. В якості рідкого охолоджуючого речовини використовують воду і деякі інші висококиплячі рідини, а в системі повітряного охолодження - повітря.

Розрахунок водяного насоса.

Водяний насос служить для забезпечення безперервної циркуляції води в системі охолодження. В автомобільних і тракторних двигунах найбільше застосування отримали відцентрові насоси з одностороннім підведенням рідини.

Кількість тепла, що відводиться від двигуна водою (за даними теплового балансу)

Середня теплоємність води: Сж = 4187 Дж / кг ∙ К;

Середня щільність води: ρж = 1000 кг / м3;

Напір насоса: Rш = 98000 па;

- коефіцієнт подачі насоса;

= 100C - температурний перепад води при примусової циркуляції;

h н = 0,8 механічний ККД водяного насоса.

Циркуляційний витрата води в системі охолодження:

м3/c.

Розрахункова продуктивність насоса:

м3/c.

Потужність споживана водяним насосом:

кВт.

Розрахунок радіатора

Розрахунок радіатора полягає у визначенні поверхні охолодження, необхідної для передачі тепла від води до навколишнього повітря.

Qв = Qвозд = 52000 Дж / c - кількість тепла, що відводиться від двигуна і переданого від води до охолодженого повітря;

Свозд = 1000 Дж / кг ∙ к - середня теплоємність повітря;

Об'ємна витрата води: Gж = 0,00124 м3 / с;

Середня щільність води: ρж = 1000 кг / м3;

- температурний перехід повітря в решітці радіатора;

- температура води перед входом в радіатор;
- температурний перепад води в радіаторі;

Тср возд. = 400 середня температура повітря що проходить через радіатор;

К = 100 Вт / (м2 ∙ град) - коеф. теплопередачі для радіаторів вантажних а / м.

Кількість повітря, що проходить через радіатор:

кг/с

Масова витрата води, що проходить через радіатор:

кг/с.

Середня температура охолоджуючого повітря, що проходить через радіатор:

Середня температура води радіаторі:

Поверхня охолодження радіатора:

М²

Розрахунок вентилятора

Вентилятор служить для створення спрямованого потоку, що забезпечує відведення тепла від радіатора. Масова витрата повітря подається вентилятором: G / пов = 2,6 кг / с;;  к.к.д. литого вентилятора: = 0,6; tср.возд. = 500C; К = 100 коефіцієнт теплопередачі для радіаторів;  Па  - натиск, створюваний вентилятором.

Щільність повітря при середній його температурі в радіаторі:

кг/м3.

Продуктивність вентилятора:

,

м3/с

Фронтова поверхня радіатора:

де = 20 м / с- швидкість повітря перед фронтом радиатора без урахування швидкості руху а / м (6 ÷ 24м / с). . 

Діаметр вентилятора:

. 

Окружна швидкість вентилятора:

де Ψл = 2,9 -безразмерний коефіцієнт для криволінійних лопатей.

Число оборотів вентилятора:

Nвент = (60 ∙ U) / (∙ Dвент) = (60 ∙ 79) / (3, 14 ∙ 0,39) = 3870 об / хв.

Потужність витрачається на привід вентилятора:

кВт.

Напишіть розрахунок в зошит.

Дайте відповіді на питання.

1.Який ККД водяного насосу?

2.Чому дорівнює середня щільність рідини?

3.Число оборотів вентилятора:

Nвент = (60 ∙ U) / (∙ Dвент) = (60 ∙ 79) / (3, 14 ∙ 0,39) = 3870 об / хв.

Що означає 60 ?