Выбор основных параметров, расчёт и конструирование тепловозов

Рефераты / Транспорт / Выбор основных параметров, расчёт и конструирование тепловозов

По справочным данным, на основании принятых величин температур, определяем физические параметры теплоносителей:

– для воздуха при температуре ºС коэффициент динамической вязкости Па·с, коэффициент теплопроводности , Вт/м·К, удельная теплоемкость Дж/кг·К;

– для воды при температуре ºС плотность кг/м3, коэффициент динамической вязкости Па·с, удельная теплоемкость Дж/кг·К, коэффициент теплопроводности , Вт/м·К, коэффициент кинематической вязкости м2/с. Для монтажа холодильника принимаются стандартные секции с длиной активной части 1206 мм. Параметры охлаждающих секций радиаторов (Табл. 3.1.).

3.2.1. Определяем ориентировочное число секций первого контура охлаждения, задавшись величиной Vвд.

где – массовая скорость воды в трубках секции. Принимается в пределах 900…1500 кг/м2·с. В нашем случае принимаем кг/м2·с.

Массовая скорость воздуха между пластинами оребрения секции находится в пределах 8…14 кг/м2·с. Принимаем в дальнейших расчетах кг/м2·с. Тогда

секций.

3.2.2. Определяем число секций радиаторов, исходя из теплорассеивающей способности

где – теплорассеивающая способность секций радиатора при заданных условиях теплообмена, Вт.

, Вт

В этом выражении неизвестной является величина k – коэффициент теплопередачи секции радиатора

, Вт/м2·К,

где Кi – критерий Кирпичева.

3.2.3. Определяем числа Рейнольдса для воды и воздуха при выбранных расчетных температурах. Число Рейнольдса характеризует режим течения жидкости или газа

Находим число Рейнольдса для воды при ºС

где dГвд – гидравлический диаметр трубки. м.

Находим число Рейнольдса для воздуха при температуре ºС

где dГвз – гидравлический диаметр воздушной стороны секции, м. м.

3.2.4. Определяем величину температурного фактора

где T’вд – абсолютная температура воды на входе в секцию, К.

К. -абсолютная температура воздуха на входе в секцию К.

3.2.5. Для полученного ранее значения числа Рейнольдса , рассчитываем критерий Кирпичева

3.2.6. Находим величину теоретического коэффициента теплопередачи

3.2.7. 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 12 шт.

3.2.8. Определяем температуру воды на выходе из секций радиаторов

3.2.9. Определяем температуру воздуха на выходе из секций радиаторов

3.2.10. Гидравлическое сопротивление движению воды через водовоздушные секции радиаторов

Для всего контура охлаждения воды дизеля гидравлическое сопротивление движению воды необходимо увеличить в 2,5 раза:

3.2.11. 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. Если принять двухкратный запас мощности, то для привода водяного насоса необходим двигатель мощностью 8 кВт.

3.3. Расчет числа секций радиатора второго контура охлаждения масла и надувочного воздуха

Исходные данные для дизеля 1А-5Д49:

– производительность водяного насоса;