Систему охлаждения двигателя рассчитаем для номинального режима работы. Расчёт системы жидкостного охлаждения сводится к определению площади поверхности радиатора, основных размеров водяного насоса и подбору вентилятора.
Исходным параметром для расчёта системы охлаждения является количество теплоты, которое необходимо отвести от двигателя в охлаждающую среду в единицу времени.
Расчет радиатора
Для проектируемого четырехтактного двигателя жидкостного охлаждения количество отводимой теплоты определим по имперической формуле:
где С=0,46 – коэффициент пропорциональности;
ΔНu=6700 кДж/кг – количество теплоты, теряемой в связи с неполнотой сгорания из-за недостатка кислорода;
α=1 – коэффициент избытка воздуха; m=0,65 – показатель степени.
С учётом загрязненности радиатора количество теплоты, отводимой от двигателя охлаждающей жидкостью будет:
где φ=1,12 – коэффициент запаса.
Вместимость жидкостного охлаждения примем по следующему соотношению:
Количество воздуха, проходящего через радиатор определим по формуле:
где Свозд=1,005 кДж/кгК – средняя удельная теплоемкость воздуха;
ρвозд=1,13 кг/м³ - плотность воздуха;
Твозд.вх=313 К – температура воздуха перед радиатором;
Твозд.вых =Твозд.вх+ΔТвозд =313+27=340 К – температура воздуха после радиатора;
Qвозд=Qжр=56952 Дж/с – количество теплоты, передаваемой охлаждающему воздуху.
Циркуляционный расход охлаждающей жидкости, проходящей через радиатор (подача жидкости насосом):
где Сж=3,84 кДж/кгК –удельная теплоемкость этиленгликоля;
ρж=1,13 кг/м³ - плотность тосола;
ΔТж=8 К – температурный перепад в системе.
Средняя температура жидкости в радиаторе будет:
где Тжвх=367 К – температура охлаждающей жидкости на входе в радиатор.
Средняя температура воздуха, проходящего через радиатор будет:
Необходимую площадь поверхности охлаждения радиатора вычислим по формуле:
где Кж=142 Вт/м²К – коэффициент теплопередачи от охлаждающей жидкости в стенки радиатора.
Фронтовую поверхность радиатора выполняют в виде квадрата, обеспечивая при этом равенство площадей: ометаемой вентилятором и фронтовой площади радиатора. Фронтовая (лобовая) поверхность радиатора будет:
где - скорость воздуха перед фронтом радиатора без учёта скорости движения машины.
Глубину сердцевины радиатора определим по формуле:
где - коэффициент компактности радиатора.
Высоту Н и ширину В радиатора принимаем из соотношения:
Получаем: Н=0,3 м; В=0,43 м.
Расчет жидкостного насоса
Жидкостный насос должен обеспечить расход жидкости через радиатор системы охлаждения. Расчетная производительность насоса определяется с учетом утечек жидкости из нагнетательной полости в всасывающую.
Информация по теме:
Моделирование возможных каналов распределения
Канал распределения (канал товародвижения, логистический канал) – частично упорядоченное множество субъектов, предприятий и организаций, осуществляющих доведение потока от производителя до его потребителей или от места возникновения спроса до места целевого назначения. Множество является частично у ...
Технико-экономические показатели ППР
Для оценки различных вариантов ППР, составов машинно-дорожных отрядов (МДО) используют технико-экономические показатели: себестоимость работ, удельную трудоемкость работ, сменную выработку, уровень механизации, механоемкость и энергоемкость работ, коэффициент использования машин (форма для заполнен ...
Прием груза
Непосредственным руководителем работ по приему груза является второй помощник капитана. Он обеспечивает выполнение правил противопожарной безопасности при погрузке, а также правил перевозки ядовитых, взрывоопасных, легковоспламеняющихся и других опасных грузов. Второй помощник следит за безопасной ...