Машина с аксиальной системой вентиляции и разомкнутым циклом

         3 Вентиляционный расчёт

         В нашем случае машина с аксиальной системой вентиляции и разомкнутым циклом. Схема вентиляции изображена на рисунке 3.1

 

Рисунок3.1 Схема вентиляции (аксиальная )

с разомкнутым циклом

3.1 Определение расхода охлаждающей среды на двигатель

где åРгр = 683 Вт - сумма греющих потерь;

      СВ = 1100 - теплоёмкость воздуха, Дж/м³°С;

      QВ - подогрев воздуха при прохождение по охлаждающему тракту, для класса изоляции H, QВ=30°С;

3.2  Расчёт аэродинамического сопротивления вентиляционной цепи

3.2.1  Сопротивление входа в машину через входное окно:

где xd = 61×10^-3  кгс²/м⁴, - коэффициент динамического давления;

       S1 =0,01 м² - площадь входного окна  (из чертежа).

3.2.2  Сопротивление расширения за входной решоткой:

где a₂ - коэффициент местного сопротивления при внезапном расширении;

       S2 - площадь пространства между лобовыми частями обмотки якоря и щитом;

       b_лщ= 0,02 м – расстояние между лобовыми частями обмотки якоря и щитом;

       dс=0,316 м – внутренний диаметр станины.

3.2.3  Сопротивление поворота потока воздуха над лобовыми частями:

где a₃- коэффициент местного сопротивления определяется для угла поворота j3=90°, a3(j3)= a3(90°)=1.1;

      S3 - площадь поперечного сечения пространства над лобовыми частями;

      Dя=0.167 м – диаметр якоря.

3.2.4  Сопротивление входа в подбандажные каналы:

где a₄=0,5  - для прямоугольных краев;

      S4 - площадь поперечного сечения бандажа;

   

                              

  D_б.внеш=0.158 м – внешний диаметр канала;

            D_{б.внутр}=0,09 м – внутренний диаметр канала;

             b_р=0,008 м – ширина ребра;

             N_р=6 – количество ребер во втулке.

3.2.5  Сопротивление при входе в аксиальные вентиляционные каналы:

где a₅=0,5 – для прямоугольных краев;

S₅ – сечение всех аксиальных вентиляционных каналов;

   

dк=0,018 м – диаметр канала;

Nк=15 – количество каналов.

3.2.6  Сопротивление трения в аксиальных каналах:

где a₆- коэффициент местного сопротивления;

     lтр=0,08 – коэффициент трения в неподвижном шероховатом канале;

      l=0,270 м – длина канала.

3.2.7 Сопротивление расширения воздуха при входе в подбандажный канал:

где a₇ - коэффициент местного сопротивления при внезапном расширении;

       S7=S₄ - площадь поперечного сечения бандажа.

3.2.8 Сопротивление сужения воздуха при входе в межреберные каналы коллектора:                         

где a₈=0,5- для прямоугольных краев;

      S8 - площадь поперечного сечения всех каналов;

где N_кан=4 – количество каналов;

S_кан=0,678∙10^-3 м² – площадь одного канала.

3.2.9  Сопротивление трения воздуха в коллекторном канале:

где: a₉  - коэффициент местного сопротивления;

l_кан=0,1 м – длина канала;

d_кан=0,023 м – диаметр канала;

       S9 =S₈ .

3.2.10  Сопротивление при выходе воздуха из коллекторных каналов

где: a₉  - коэффициент местного сопротивления при внезапном расширении;

;

,

где D_вых.к=0,112 м – диаметр выходного отверстия коллектора

D_в.к=0,068 м – диаметр вала под коллектором.

3.2.11 Сопротивление входа в межполюсное пространство:

где a₁₁ - коэффициент местного сопротивления при внезапном сужении;

       S11 =0,02608 м² – площадь поперечного сечения межполюсного пространств

3.2.12 Сопротивление трения в межполюсных окнах:

где a₁₂- коэффициент местного сопротивления;

     l=0,08 – коэффициент трения в межполюсных окнах;

      l_ок=0,246 м – длина межполюсного окна;

      dэ – эквивалентный диаметр межполюсного окна;

      Sок=S11/4р=0,00326 м² – площадь поперечного сечения межполюсного окна.

S12=S11.

3.2.13 Сопротивление выхода из межполюсного пространства:

где S13=S11;

a₁₃ - коэффициент местного сопротивления при внезапном расширении;

.

3.2.14 Сопротивление поворота потока в пространстве над коллектором:  

                      

где a₁₄- коэффициент местного сопротивления определяется для угла поворота j14=90° , a14(j14)= a14(90°)=1.1;

      S₁₄=S₃. 

3.2.15  Сопротивление выхода из машины:

где a₁₅= 1  - коэффициент местного сопротивления при выходе воздуха в окружающее пространство ;

       S15 =0,0163м² - площадь выходного отверстия  (из чертежа).

3.2.16  Суммарное сопротивление для струи воздуха проходящей между полюсными катушками:

Z^’=Z₁₁+Z₁₂+Z₁₃+Z₁₄=32,9+26+683,476+6,976=749,4 кгс²/м⁸

3.2.17  Суммарное сопротивление для струи воздуха проходящей через вентиляционные каналы якоря:

Z^’’=Z₄+Z₅+Z₆+Z₇+Z₈+Z₉+Z₁₀=

=226,159+2101+5043+1957+4147+2911+2638=19023,16 кгс²/м⁸

3.2.18  Полное сопротивление вентиляционной системы:

  кгс²/м⁸

3.3 Напор обеспечивающий прохождение требуемого количества охлаждающей среды:

Н_н=ZQ_н²=963,48×0,02²=0,39 кг/м².

Расход воздуха через ветвь 1:

.

Расход воздуха через ветвь 2: