 |
Определение числа Рейнольдса для воды и воздуха
|
|
|
|
Число Рейнольдса для воды при 
:
Число Рейнольдса для воздуха при 
:
Определение величины температурного фактора
Определение критерия Кирпичева
Коэффициент теплопередачи
.
Определение необходимого количества секций
Используя уравнение теплового баланса и уравнение теплопередачи, находим необходимое количество секций.
С учетом запаса на загрязнение стенок трубок радиаторов принимаем количество секций равным 22 шт.
Температура на выходе из секций радиаторов
.
Температура воздуха на выходе из секций радиаторов
.
Гидравлическое сопротивление движению воды через водовоздушные секции радиаторов
.
Для всего контура охлаждения воды дизеля гидравлическое сопротивление движению воды увеличиваем в 2,5 раза:
Определение необходимой мощности на привод водяного насоса
Предварительное значение расхода мощности:
.
где 
– расчетный КПД водяного насоса.
Принимаем 
, тогда:
.
С учетом ответственности выполняемой функции и обеспечения бесперебойной циркуляции воды в контуре охлаждения, предварительно рассчитанную величину необходимой мощности увеличиваем в 2…3 раза. Для привода водяного насоса применяем двигатель мощностью 8 кВт.
Тепловой расчёт водомасляного теплообменника
Используемые на тепловозах водомасляные теплообменники предназначены для охлаждения водой масла дизеля. Для реализации максимального теплосъёма в ограниченных габаритах теплообменника чаще всего применяют противоточно–перекрестное течение жидкостей. Вода проходит по гладким или оребренным с внешней стороны трубкам, завальцованным в трубные доски. Масло, попадающее в теплообменник, ввиду наличия сегментных перегородок, движется поперек трубного пучка, отдавая тепло воде, движущейся по трубкам. Температурные удлинения трубок охлаждающего элемента компенсируются за счет возможности перемещения одной из трубных досок теплообменника.
|
|
|
Рис 3.2 Принципиальная схема конструкции водомасляного теплообменника.
Тепловой расчет сводится к определению величины поверхности охлаждения F теплообменника, а также конструктивных параметров его элементов. В основу методики расчета, как и при определении необходимого количества секций радиаторов, положены уравнения теплопередачи, теплового баланса.
,
где Кт - коэффициент теплопередачи от масла к воде Вт/м2·К, Δt – температурный напор между маслом и водой, ºС.
Тогда расчетная поверхность охлаждения теплообменника
.
В этом выражении неизвестны Кт и Δt. Определению этих величин и посвящается значительная часть расчетов.
В соответствии со схемой теплообменника принимаем: температуру масла на входе в теплообменник 
, температуру масла на выходе из теплообменника 
, 
, внутренний диаметр трубок теплообменника 
, наружный диаметр трубок теплообменника 
, расстояние между трубками в трубной доске 
, количество ходов воды в теплообменнике 
.
Рассчитаем величины расходов масла Gм и воды Gв, которые обеспечивают используемые на дизеле насосы, при соответствующих значениях температур теплоносителей.
Находим величину средней температуры масла в теплообменнике
Рассчитываем температуру воды на выходе из теплообменника
Находим величину средней температуры воды в теплообменнике
|
|
|
