Расчет параметров теплоносителей контуров охлаждения

Рис. 3.1 - Расчетная схема системы охлаждения тепловоза 2М62К

Для расчета параметров теплоносителей контуров (рис. 3.1) системы охлаждения тепловоза необходимо использовать следующий алгоритм [2].

Требуемое количество секций радиатора, температуры воды и воздуха, требуемая подача водяного циркуляционного насоса и расход воздуха через секции определяются путем совместного решения уравнений теплового баланса и теплопередачи для воздуха и охлаждаемой воды:

где - количество тепла, отводимого от охлаждаемой воды в данном контуре, кДж/ч (кВт);

и - температура воды перед секциями холодильника и после них в данном контуре охлаждения, ;

и - температура воздуха перед секциями холодильника и за ними в данном контуре охлаждения, ;

, - удельная массовая теплоемкость охлаждаемой воды и охлаждающего воздуха, кДж/(кг∙К). Для воды кДж/(кг∙К), для воздуха кДж/(кг∙К);

- расход охлаждаемой воды в данном контуре охлаждения, кг/с;

- массовая скорость охлаждающего воздуха в секциях, кг/(м²∙с);

- площадь живого сечения секции холодильника со стороны воздуха, м²;

- поверхность теплообмена одной секции холодильника, омываемая воздухом, м²;

- коэффициент теплопередачи от воды к воздуху, кДж/(м²∙ч∙К);

- число секций в рассчитываемом контуре.

Количество тепла, которое должно быть отведено в окружающую среду в рассчитываемом контуре,

где - количество тепла, вводимого в тепловозный дизель с топливом, кДж/ч;

кг/(кВт∙ч) - удельный расход топлива дизелем;

кВт - эффективная мощность дизеля;

кДж/кг - низшая теплота сгорания дизельного топлива.

% - теплоотвод в воду дизеля.

кДж/ч;

кДж/ч.

3.1.1. Расчет параметров теплоносителей горячего контура

Решение системы уравнений (3.1) нужно выполнять в следующем порядке.

1. Определить скорость движения охлаждаемой воды в трубках секции, м/с:

где м² - площадь живого сечения секции холодильника со стороны воды;

- число секций в данном контуре;

м³/ч - производительность водяного насоса в данном контуре.

2. Из уравнения теплового баланса для охлаждающей воды из системы уравнений (3.1) рассчитать температуру воды на выходе из системы охлаждения, :

Для того, чтобы получить производительность водяного насоса в кг/ч, необходимо рассчитать плотность воды по следующему уравнению, кг/м³:

где - температура воды на выходе из дизеля, соответствующая максимальной частоте вращения вентиляторных колес.

кг/м³.

Далее вычисляем производительность водяного насоса в кг/ч:

кг/ч;

3. Задавшись значением массовой скорости воздуха в интервале от 2 до 15 кг/(м²/с), определить температуру охлаждающего воздуха на выходе из секций охлаждения, :

где м² - площадь живого сечения для прохода воздуха;

- температура наружного воздуха.

4. Определить коэффициент теплопередачи по эмпирическому выражению, кДж/(м²∙ч∙К):

5. По уравнению теплопередачи из системы уравнений (3.1) рассчитать количество тепла, переданное в горячем контуре охлаждающему воздуху, кДж/ч:

где м² - общая поверхность теплообмена.

6. Определить величину ошибки по выражению:

Если величина ошибки , то требуется рассчитать расход охлаждающего воздуха через секции горячего контура по выражению, кг/с:

кг/c.

7. Рассчитать аэродинамическое сопротивление секций горячего контура по выражению, Па:

где - количество рядов секций.

Па.

Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 972; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!