Расчет водяного радиатора и вентилятора
На основании проведенного теплового баланса имеем количество теплоты, отводимой от двигателя жидкостью Q , Дж/с; Учитывая, что средняя теплоемкость жидкости Сж=4187Джкг∙К, средняя плотность жидкости ρж=1000кгм3 м , средняя теплоемкость воздуха Свозд=1000Джкг∙К, рассчитать основные размеры поверхность радиатора и подобрать вентилятор. Исходные данные взять из таблицы 2 согласно своего варианта.
Таблица 2 Исходные данные
№ варианта 21
Qв, Дж/с 60050
к
Решение
Расчет поверхности охлаждения водяного радиатора
Количество воздуха, проходящего через радиатор, кг/с
Gвозд`=Qвозд Свозд∙∆Tвозд=600501000∙24=2,5кгс
где Qвозд= Qв - количество тепла, отводимого от двигателя и передаваемого от охлаждающей жидкости к охлаждающему воздуху, Дж/с;
Свозд=1000 Дж/(кг*К) - средняя теплоемкость воздуха;
∆Tвозд= 20...30 К - температурный перепад воздуха в решетке радиатора.
Средняя температура охлаждающего воздуха, проходящего через радиатор
Tср.возд=0,5∙Tвозд.вх+Tвозд.вх+∆Tвозд.=0,5∙313+313+24=325
где Tвозд.вх=313 К - расчетная температура воздуха перед радиатором.
Для автомобильных и тракторных двигателей Тсрвозд=323…328 К
Средняя температура охлаждающей жидкости в радиаторе:
Tср.ж=0,5∙Tж.вх+Tж.вх-∆Тж=0,5∙363+363-9,6=358,2
где Tж.вх=353…368К - температурный режим системы жидкостного охлаждения;
∆Тж=6..12 К – температурный перепад охлаждающей жидкости в радиаторе.
Для автомобильных и тракторных двигателей Т = 358… 365 К.
4
. Поверхность охлаждения радиатора, м2
F=QвК∙Tср.ж-Tср.возд=60050160∙358,2-325=11,3 м2
где К- коэффициент теплопередачи, Вт/(м2 К)
Для легковых автомобилей К =140 -180 Вт/(м2 К)
Для грузовых автомобилей и тракторовК=80 -100 Вт/(м2 К).
Расчет вентилятора
Плотность воздуха при средней его температуре в радиаторе, кг/ м3
ρвозд=0,1∙106Rв∙Tср.возд=0,1∙106287∙325=1,072
где R = 287 Дж/(кг К)- удельная газовая постоянная воздуха.
Производительность вентилятора, м3/с
Gвозд=Gвозд`ρвозд=2,51,072=2,33 м3с
где Gвозд` - количество воздуха, проходящего через радиатор, кг/с
Фронтальная поверхность радиатора, м2
Fфр.рад=Gвоздωвозд=2,3320=0,117 м2
где ωвозд= 6…24 м/с - скорость воздуха перед фронтом радиатора, без учета скорости движения автомобиля.
Диаметр вентилятора, м
Dвент=2Fфр.рад/π=20,117/π=0,386
Окружная скорость вентилятора, м/с
u=ψл∆pтрpвозд=3∙8001,072=82 м/с
где ∆pтр= 600…1000 Па- сопротивление воздушного тракта;
ψл- коэффициент, зависящий от формы лопастей (для плоских лопастей ψл= 2,8 - 3,5, для криволинейных ψл= 2,2 - 2,9).
Частота вращения вентилятора с раздельным приводом, об/мин
nвент=60∙uπ∙Dвент=60∙82π∙0,386=40600обмин
Мощность, затрачиваемая на привод осевого вентилятора, кВт
Nвент=Gвозд∙∆pтр∙10-3ηв=2,33∙800∙10-30,6=3,11 кВт
где ηв - к.п.д
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
