3 Расчёт вспомогательного оборудования проектного тепловоза

3.1 Выбор схемы охлаждения теплоносителей дизеля и конструкции охлаждающих устройств

Водяная система: 2-х контурная система охлаждения теплоносителей дизеля, ОУ с секциями радиатора ВС-12.

3.2 Тепловой расчёт водовоздушных радиаторов

1. Основные положения и исходные данные.

1.1 Теплоотводы в воду I и II контуров:

где теплоотвод от элементов дизеля в воду, кВт;

теплоотвод от элементов дизеля в масло, кВт;

теплоотвод от надувочного воздуха, кВт.

Для дизелей мощностного ряда Д49 можно использовать эмпирические зависимости:

Тогда имеем:

1.2 Условия работы системы охлаждения:

а) температура воды на входе в ВВР:

- для первого контура: ;

- для второго контура: ;

б) температура воздуха на входе в ВВР:

в) допустимый перепад температур воды:

1.3 Технические характеристики секции ВВР:

Таблица 1

Технические характеристики секции ВС12

№	Параметр	Обозначение	Величина
1	Рабочая длина трубок		1206
2	Шаг оребрения		2,3
3	Живое сечение секции для прохода воды		0,00132
4	Живое сечение секции для прохода воздуха		0,1490
5	Теплопередающая поверхность секции с воздушной стороны		29,5
6	Гидравлический диаметр воздушной стороны секции		0,0038
7	Гидравлический диаметр трубки		0,002098
8	Ширина секции		0,154
9	Глубина секции		0,187
10	Масса секции		42,25

1.4 Теплофизические параметры теплоносителей:

Для расчета теплофизических параметров теплоносителей будем использовать универсальное уравнение:

где значение теплоносителя (например, плотность);

температура теплоносителя;

эмпирические коэффициенты.

I контур

1. Теплофизические параметры теплоносителей.

а) Теплофизические параметры воды при :

;

;

;

.

б) Теплофизические параметры воздуха при температуре 40:

;

;

;

.

2. Расчетная подача водяного насоса в I контуре.

3. Коэффициент теплопередачи секции радиатора I контура.

3.1 Число Рейнольдса для потока воды:

где - массовая скорость воды в трубках радиатора;

- коэффициент динамической вязкости воды.

3.2 Число Рейнольдса для потока воздуха:

где – массовая скорость воздуха в секции радиатора;

коэффициент динамической вязкости воздуха.

3.3 Температурный фактор:

3.4 Критерий Кирпичева:

где – числовые коэффициенты;

, - число Рейнольдса для потока воздуха и воды соответственно;

- температурный фактор.

Значения эмпирических коэффициентов для приведены в таблице:

Таблица2

Значения эмпирических коэффициентов для секций типа ВС

	A	n		p
1100-2300	0,008729	0,78	0,095	0,08

4. Коэффициент теплопередачи секции радиатора.

где –коэффициент, учитывающий технологические неточности изготовления секций типа ВС;

5. Число секций радиатора в I контуре системы охлаждения.

(11,4=12

Окончательно принимаем секций.

6. Температура теплоносителей на выходе из радиатора:

Вода:

Воздух:

7. Фактическая массовая скорость воды в трубках радиатора.

При параллельном соединении секций

8. Мощность привода водяного насоса.

где - КПД центробежного водяного насоса;

–расчетный напор водяного насоса, Па;

Δp_в – гидравлическое сопротивление секции радиатора, Па.

Гидравлическое сопротивление секции радиатора можно определить так:

Тогда можно определить расчетный напор водяного насоса:

Далее находим мощность привода водяного насоса: