A=0.3
g e =0.205kg/kW·
h P e =147kW
h n =41870kJ/kg
Q ω=105.1460kJ/s
C= 4.187kJ/(kg·
℃)ρ=1000kg/m 3
△t ω=
7℃Q=0.0036m 3/s C p = 1.047kJ/(kg·
℃)ρa =
1.01kg/m 3△t a =
25℃Q a = 3.9773m 3/s 空气密度进出散热器的空气温差,通常取△t a =10~30℃
系数,拖拉机中柴油机A=0.25~0.35,涡流机通常柴油机燃油消耗率柴油机有效功率燃料低热值,柴油h n =41870kJ/kg 二.冷却系统中循环水流量Q(m 3/s)的计算
Q=Q ω/(C·ρ·△t ω)
式中:
冷却水的比热水箱的设计和计算
Q ω=A·g e ·P e ·h n /3600
式中:
一.冷却系统的散热量Q ω(kJ/s)的计算
冷却水的密度柴油机进出水温差,通常取△t ω=6~12℃
空气定压比热三.冷却空气需求量Q a (m 3/s)的计算
Q a =Q ω/(ρa ·C p ·△t a )
式中:
四.散热器正面积F R (m 2)的计算
v a =
8m/s F R =0.4972m 2W=0.64m
H=0.7768m
W=0.73m
H=0.74m
F R =0.5402m 2
v ω=0.3m/s
l =
0.019m b=
0.0022m δ=
0.0002m f 0=
0.0000328m 2 i 1=365 F R =Q a /v a
式中:
根据拖拉机总体设计要求,200马力拖拉机所需散热器芯子的宽度W=670mm ,则根据散热器正面积的要求,散热器芯子的高度应为:
散热器正面前的空气流速,矿山车和拖拉机取v a =8m/s
查散热器标准尺寸表,得出散热器芯子的标准尺寸为:
五.散热器水管数的确定
i 1=Q /(v ω·f 0)
f 0=(l -b )·(b-2δ)+0.25(b-2δ)2·π
水在散热器水管中的流速,一般取v ω=0.2~0.8m/s 水管断面尺寸,拖拉机用柴油机通常取前述尺寸
式中:
t ω=℃
t a =℃
t a1=40℃
△t=40℃
δ=0.0002℃
λ=0.093℃
K R
=0.0774kJ/m 2·s·℃式中:
△t=t ω-t a =0.5(t ω1+t ω2)-0.5(t a1+t a2)
六.散热器中冷却水和冷却空气的平均温差△t的计算
冷却水的平均温度散热器进气温度,一般取t a1=40~45℃冷却空气的平均温度t ω1=95℃散热器的进水温度,对开式冷却系统可取t ω1=90~95℃;闭式冷却系统可取t ω1=95~100℃;
t ω2=89℃
散热器的出水温度,t ω2=t ω1-△t ω,△t ω为冷却水
的进出口温差,一般强制循环取△t ω=6~12℃,对流循环取 △t ω=10~20℃
t a2=65℃通过散热器后的空气温度,t a2=t a1+△t a ,△t a 是通过散热器后的空气的温升,一般取△t a =10~30℃
七.散热器传热系数K R 的确定
K R =1/(1/αω+δ/λ+1/αa )
式中:
材料的壁厚,取δ=0.0002m ;材料的传热系数,不同材料的传热系数可查表所得;αω= 2.4kJ/m 2·s·℃水的放热系数,当管内水流速v ω=0.2~0.6m/s 时, 可取αω=2.33~4.07
空气的放热系数,它主要取决于空气流过散热器的速度, 一般取αa
=0.070~0.122kJ/(m2·s·℃)八.散热器散热表面积F′的确定
F ′=ΨR ·Q ω/(K R ·△t )
αa =0.08kJ/m 2·s·℃
F′=39.55m 2
T=0.0915m
T=0.100m
t=0.0028m
i 2=264
y=0.0405m
式中:
散热器芯子的容积紧凑性系数,它表示单位散热器芯子容积所具有的散热面积。Ψ值越大,散热
器越小,但空气阻力也越大。它决定于散热器的
散热片和水管数目的多少、布置型式和形状。一
般取ψ=370~900 m 2/m 3。Ψ值对于选定的芯子结ψR = 1.15储备系数。考虑到焊接缺陷、水垢及灰尘对散热
器性能的影响,可取ΨR =1.10~1.15
九.散热器芯子厚度T的确定
y=2(l -b )+b π
T=F ′/(F R ·ψ)
式中:
ψ=800 计算所得的T 值,应圆整到标准散热器的尺寸。拖拉机用散热器芯子的厚度T 一般在60~100mm 之间。
十一.精确计算散热器的散热面积F,散热器上下水室的散热面积忽略不计
拖拉机柴油机的散热片片距通常为t=2.5~4.0mm ,大多为t=3.5mm 。散热片片距t 确定后,散热片的片数为i 2=H/t 。
十.散热片片距t的确定
1.每根水管的外周长(m )
2.每根水管的外截面积(m 2)
f 1=0.0000408m 2
S 1=10.93m 2
S 2=30.73m 2
F=41.66m 27124 4.全部散热片与空气接触的面积(m 2) S 2=2(W·T-i 1·f 1)i 2
5.实际散热表面积(m 2)
3.全部水管的外表面积(m 2) f 1=(l -b )b+(b/2)2
π
F=S 1+S 2
要保证F ≥F ′,设计为基本合理
S 1=i 1·y·H