6 Расчет системы жидкостного охлаждения

6.1 Емкость системы охлаждения

При номинальной мощности кВт емкость системы охлаждения

в дм³ выберем из диапазона значений:

; .

Принимаем дм³.

6.2 Жидкостный насос

Принимаем:

- количество теплоты отводимой охлаждающей жидкостью от двигателя Дж/с;

- средняя теплоемкость жидкости Дж/(кг∙К);

- средняя плотность жидкости кг/м³;

- температурный перепад жидкости в радиаторе К.

Циркуляционный расход жидкости в системе охлаждения двигателя в м²/с:

; .

Принимаем коэффициент подачи насоса

Расчетная производительность насоса в м³/с:

; .

Принимаем:

- скорость жидкости на входе в насос м/с;

- радиус ступицы крыльчатки м;

Радиус выходного отверстия крыльчатки в м:

; .

Принимаем:

- углы между направлениями скоростей , и : и ;

- гидравлический КПД .

Окружная скорость потока жидкости на входе колеса в м/с:

; .

Передаточное отношение ременного привода тот коленчатого вала принимаем .

Частота вращения насоса в мин^-1:

; .

Радиус крыльчатки колеса на входе в м:

; .

Окружная скорость входа потока в м/с:

; .

Угол между скоростями и принимается .

Угол ; .

Принимаются:

- число лопаток на крыльчатке ;

- толщина лопатки у входа м;

- толщина лопатки у выхода м.

Ширина лопатки на входе в м:

; .

Радиальная скорость потока на выходе из колеса в м/с:

; .

Ширина лопатки на выходе в м:

; .

Принимаем механический КПД насоса .

Мощность потребляемая жидкостным насосом в кВт:

; .

6.3 Жидкостный радиатор

Принимаем:

- количество теплоты, отводимой от двигателя через охлаждающую жидкость к окружающему воздуху Дж/с;

- средняя теплоемкость воздуха Дж/(кг∙К);

- объемный расход жидкости, проходящей через радиатор

;

- средняя плотность жидкости кг/м³;

- температурный перепад К;

- температура перед радиатором К.

Количество воздуха, проходящего через радиатор в кг/с:

; .

Массовый расход жидкости, проходящей через радиатор в кг/с:

; .

Средняя температура охлаждающего воздуха, проходящего через радиатор, в К:

;

Принимаем:

- температурный перепад К;

- оптимальное значение температуры К.

Средняя температура жидкости в радиаторе в К:

; .

Коэффициент теплопередачи радиатора принимаем Вт/(м²∙К).

Поверхность охлаждения радиатора в м²:

; .

6.4 Вентилятор

Принимаем:

- массовый расход воздуха, подаваемый вентилятором кг/с;

- средняя температура воздуха К;

- напор, создаваемый вентилятором Па.

Плотность воздуха при средней его температуре в радиаторе в кг/м³:

; .

Производительность вентилятора в м³/с:

; .

Задаем скорость воздуха перед фронтом радиатора без учета скорости движения автомобиля м/с.

Фронтовая поверхность радиатора в м²:

; .

Диаметр вентилятора ; м.

Окружная скорость вентилятора ; м/с.

где ― коэффициент, зависящий от формы лопастей: для криволинейных .

Частота вращения вентилятора в мин^-1:

; .

Мощность в кВт, затрачиваемая на привод вентилятора:

; .

где ― КПД вентилятора, - для литого вентилятора.