Тогда

По уравнению (3-23):

Коэффициент теплоотдачи

В целях проверки определим также поверхностную плотность теплового потоки:

Для естественной циркуляции масла при и высоте радиатора 2 м вероятные кривые распределения скоростей, температур и изотерм масла показаны на рис. 3-12 a-b соответственно.

Во входном сечении радиатора скорости распределяются по параболической кривой, а температура имеет постоянное значение. В процессе продвижения масла вниз происходит перераспределение скоростей и температур по сечению. Параболическая кривая распределения скоростей сначала приобретает форму, близкую к трапеции, а далее W-образную форму. Кривая распределения температуры приобретает сначала форму трапеции, а далее форму, близкую к полуокружности. При построении кривых учитывалась сильная зависимость вязкости масла от температуры, а также его малая теплопроводность.

Если известны потери Р, площадь сечения циркулирующего потока масла , площадь поверхности радиатора со стороны масла , плотность и удельная теплоемкость с масла при средней температуре, коэффициент теплоотдачи со стороны масла а, перепад температуры между маслом и стенкой радиатора и осевой перепад температуры масла в радиаторе то, исходя из количества отводимых потерь и уменьшения теплосодержания масла при прохождении по радиатору, можно составить уравнение теплового баланса:

(3-24)

где скорость масла в радиаторе.

Коэффициент теплоотдачи радиатора со стороны масла определяется уравнением (3-23):

(3-25)

Из уравнения (3-24):

и

Рис. 3-12. Распределения скоростей (а), температур (б) и положения изотерм (в) масла в работающем радиаторе.

После подстановки выражений для в уравнение (3-25) получаем:

(3-26)

Первую дробь в правой части уравнения (3-26), куда входят величины,, не зависящие от температуры, обозначим через К:

(3-26а)

Величину, зависящую от физических характеристик масла, обозначим через В:

(3-26б)

Перепад температуры между маслом и стенкой радиатора находится из уравнения

(3-26в)

откуда

(3-26г)

Размеры и другие геометрические данные пяти радиаторов с приведены на рис. 3-13 и в таблПоскольку эти пять радиаторов отличаются

Таблица 3-1

Геометрические и гидравлические характеристики одной секции радиатора

Высота Hr, м

Масса без масла mr, кг

Объем масла Vo, 103 м3

Площадь поперечного сечения масляных каналов Ao, м3

Площадь поверхности теплоотдачи со стороны масла Fo, м2

Площадь поверхности теплоотдачи со стороны воздуха Fl, м2

Гидравлический диаметр одного масляного канала секции dho, м

Площадь поперечного сечения воздушного канала между двумя секциями Al, м2

Гидравлический диаметр воздушного канала между двумя соседними секциями dhl, м

0,915

4,32

1,345

0,338

0,488

1,190

5,60

1,750

0,440

0,635

1,640

7,72

2,410

0,606

0,876

1,965

9,25

2,880

0,727

1,049

2,440

11,50

3,580

0,902

1,302

друг от друга только высотой, параметр К для отдельных радиаторов может быть определен по формуле (3-26а):

Рис. 3-13. Эскиз радиатора.

Пусть Тогда Значения параметра В в диапазоне изменения средней температуры пограничного слоя масла от 40 до приведены в табл. 3-2.

Значения KB и , а также расчетные значения в зависимости от для двух радиаторов при двух значениях потерь даны в табл. 3-3 и 3-4.

Таблица 3-2

Значения параметра В в зависимости от средней температуры пограничного слоя масла

40

0,668

80

0,596

50

0,645

90

0,587

60

0,623

100

0,582

70

0,610

Таблица 3-3

Данные к расчету перепада температуры между маслим и стенкой радиатора высотой в зависимости от средней температуры пограничного слоя масла при тепловых потоках Р= 100 и 500 Вт

при P=100 Вт

при P=500 Вт

40

0,1145

0,1397

3,97

12,70

50

0,1105

0,1350

3,84

12,30

60

0,1068

0,1312

3,74

11,95

70

0,1045

0,1281

3,67

11,67

80

0,1020

0,1258

3,58

11,45

90

0,1002

0,1235

3,52

11,22

100

0,0997

0,1228

3,49

11,18

Т а блица 3-4

Данные к расчету перепада температуры между маслим и стенкой радиатора высотой в зависимости от средней температуры пограничного слоя масла при тепловых потоках Р= 100 и 1000 Вт

при P=100 Вт

при P=1000 Вт

40

0,0430

0,05771

1,640

8,75

50

0,0415

0,05530

1,575

8,40

60

0,0401

0,05350

1,520

8,13

70

0,0392

0,05240

1,490

7,97

80

0,0383

0,05140

1,465

7,80

90

0,0377

0,05080

1,448

7,72

100

0,0374

0,05030

1,432

7,65

Влияние скорости масла на перепад температуры между маслом и стенкой радиатора

Кривые на рис. 3-14 и 3-15, построенные по данным табл. , изображают зависимости теплового потока от перепада температуры между маслом и стенкой для двух радиаторов, причем для обоих случаев это означает, что скорость масла при одинаковом тепловом потоке для радиатора с должна быть больше, чем для радиатора с в 2,67 раза (Это утверждение противоречит уравнению (3-24), если радиаторы имеют одинаковые секции и одинаковое их число).

Рис. 3-14. Зависимость теплового потока P секции радиатора от перепада температуры между маслом и стенкой радиатора при естественной циркуляции масла, и .

Рис. 3-14. Зависимость теплового потока P секции радиатора от перепада температуры между маслом и стенкой радиатора при естественной циркуляции масла, и .

Возникает ли в действительности такая скорость, естественно зависит от действующей в контуре циркуляции подъемной силы и потери давления. Это можно увидеть па рис. 3-15. относящемся к радиатору с , поскольку для него при тех же значениях Р перепад температуры значительно меньше, чем для радиатора с .

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8