Определение гидросопротивления межрубашечного зазора

4.2 Определение гидросопротивления межрубашечного зазора

В охлаждающем тракте камеры происходит два вида потерь:

Потери на трение жидкости о стенки канала.

Местные потери на скреплениях внешних и внутренних оболочек двигателя, штамповках, поворотах, плавных и внезапных сужениях (расширениях) тракта двигателя.

Потери на трение  Н/м² определяются формулой Дарси-Вейсбаха (4.3):

 (4.3)

где - коэффициент потерь;

 - длина участка;

м – эквивалентный диаметр канала;

 - плотность охлаждающей жидкости на рассчитываемом участке, кг/м³. Определяем плотность охлаждающей жидкости, пользуясь данными приложения Б [1].

- скорость жидкости на участке, м/с.

Коэффициент потерь зависит от числа Рейнольдса:

 , (4.4)

где , так как канал кольцевой.

Число Рейнольдса находим по формуле (4.5):

, (4.5)

где m_f – массовый расход охладителя, кг/с;

- средний диаметр охлаждающей щели на рассчитываемом участке, м;

 - динамическая вязкость воды для рассчитываемого участка, (). Находим значения динамической вязкости воды, пользуясь данными приложения WaterSteamPro при температуре насыщения

Первый участок:  кг/м³;  м; м/с.

();

;

;

Па.

Второй участок:  кг/м³;  м; м/с.

  ();

;

;

 Па.

Третий участок:  кг/м³;  м; м/с.

();

;

;

 Па.

Четвертый участок:  кг/м³;  м; м/с.

();

;

;

 Па.

Пятый участок:  кг/м³;  м; м/с.

();

;

 ;

 Па.

Шестой участок:  кг/м³;  м; м/с.

();

;

;

 Па.

Седьмой участок:  кг/м³;  м; м/с.

();

;

;

 Па.

Восьмой участок:  кг/м³;  м; м/с.

();

;

 ;

 Па.

Девятый участок:  кг/м³;  м; м/с.

();

;

;

 Па.

Десятый участок:  кг/м³;  м; м/с.

();

;

;

 Па.

Десятый участок:  кг/м³;  м; м/с.

 ();

;

;

 Па.

Местные потери , Н/м² определяются формулой (4.6):

 (4.6)

где  - коэффициент местных потерь;

- скорость движения жидкости на участке, м/с;

 - плотность жидкости, кг/м³.

 м/с;  кг/м³.

Па.

м/с;  кг/м³.

 Па.

м/с;  кг/м³.

 Па.

м/с;  кг/м³.

 Па.

м/с;  кг/м³.

 Па.

м/с;  кг/м³.

 Па.

м/с;  кг/м³.

 Па.

м/с;  кг/м³.

 Па.

м/с;  кг/м³.

 Па.

м/с;  кг/м³.

 Па.

м/с;  кг/м³.

 Па.

Суммарные потери , Н/м² вычисляются по формуле (4.7):

 (4.7)

где  - потери на трение на i –том участке, Па;

 - потери на местные сопротивления на i –том участке, Па.

4.3 Расчет мощности насоса

Мощность насоса N, Вт, необходимая для прокачки жидкости, определяют по формуле (4.8):

 (4.8)

где  - суммарные потери на гидросопротивление межрубашечного зазора, Па; m_f – расход охлаждающей жидкости, кг/с;

 кг/м³ – среднее значение плотности жидкости между входом в канал и выходом;

 - коэффициент полезного действия.

 Вт.

Заключение

В данной курсовой работе, был проведен расчет конвективного охлаждающего сопла Лаваля . В результате расчета была определена величина теплового потока по длине сопла , равная на выходе 5230845 , в критическом сечении 525161 и на входе 2829790 . А также температурное поле стенки со стороны продукта сгорания для критического сечения составило 1120 К, для выхода 429 К , а на входе 705 К. Скорость движения охлаждающей жидкости составила в критическом сечении 45,635 м/с ,а на входе 18,693 м/с и на выходе 10,279 м/с Гидравлическое сопротивление межрубашечного зазора равно Па. Мощность насоса для прокачивания охлаждающей жидкости составило 50508,201Вт.

Также из графиков зависимости тепловых потоков и температур по длине сопла, мы можем сделать вывод, что своего максимального значения они достигают в критическом сечении сопла.

Список литературы

1. Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине "Техническая термодинамика" для студентов специальности 140104 "Промышленная теплоэнергетика" очной форм обучения / В.Ю. Дубанин, С.В. Дахин, Н.Н. Кожухов, А.М. Наумов - Воронеж. ВГТУ: Воронеж, 2004. - 29с.

2. Кириллин В.А., Сычев В.В., Шейндлин А.Е.. Техническая термодинамика: учебник / 4-е изд., перераб. – М.: Энергоатомиздат, 1983. - 416 с.

3. Вукалович М.П., Новиков И.И. Термодинамика: учебное пособие для вузов. – М.:Машиностроение, 1972. – 672 с.

4. Сертифицированный набор программ для вычислений свойств воды и водяного пара, газов и смесей газов "WaterSteamPro"^TM 6.0/ Орлов К.А., Александров А. А., Очков В. Ф. – М.: МЭИ, 2005.

5. Техническая термодинамика: учебник для вузов /Под ред.

В.И. Крутова - 2-е изд., перераб. и доп – М.: Высш. школа, 1981. - 439 с., ил.

Похожие работы

Исследование методов охлаждения садки колпаковой печи с помощью математического моделирования

Скачать

99701

38

14

... 4.1. Изучение влияния вида атмосферы и типа колец на длительность периода охлаждения На основе проведенных исследований, с помощью математической модели, где изучалось влияние вида атмосферы на длительность периода охлаждения, получены результаты которые представлены на рис. 6 -11. Кривые охлаждения садки колпаковой печи при различном содержании водорода в газе 1 - 5 % Н2; 2 - 25 % ...

Модернизация системы охлаждения двигателя "Газели"

Скачать

144932

15

26

... изменений   Далее будет предложен и рассмотрен вариант усовершенствования системы охлаждения рассматриваемого в данной работе двигателя ЗМЗ-406 автомобилей ГАЗ 2705, 3221 «ГАЗЕЛЬ». Описание целей и элементов доработки системы охлаждения двигателя ЗМЗ-406 по пунктам приведены ниже. Основные элементы системы и режимы работы приведены на рис. 20…24. 1. Вместо вентилятора и гидронасоса с ...

Расчет парового котла ДЕ-6,5-14

Скачать

32472

16

5

... давление (избыточное): 13 кгс/см2 Толщина стенки барабана: 13 мм Тип горелки: ГМ-4,5 Расчетный расход топлива: 442 – 488 м3/ч 2 Тепловой расчет парового котла 2.1 Характеристика топлива Топливом для проектируемого котла является попутный газ, газопровода «Кумертау – Ишимбай – Магнитогорск». Расчетные характеристики газа на сухую массу принимаются по таблице 1. Таблица ...

Тепловой расчет и эксергетический анализ парогенераторов

Скачать

26571

8

8

... температуру при тепловоде а. с воздухоподогревателем , . б. без воздухоподогревателя , . Диаграмма потоков эксергии котельного агрегата Рис. 5. Диаграмма Грассмана – Шаргута для эксергетического баланса котельного агрегата 4. Тепловой расчет котла – утилизатора 4.1 Расход газов через котел – утилизатор ,  кДж/м3. где  - объем газов;  - часовой расход топлива без ...