Расчет охлаждающего устройства тепловоза. Расчет первого водяного контура тепловоза. Количество тепла, вводимого в дизель с топливом

         3 РАСЧЕТ ОХЛАЖДАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА ТЕПЛОВОЗА

         3.1 Расчет первого водяного контура тепловоза

Количество тепла, вводимого в дизель с топливом, кДж/с

                                                   ,                                                         (3.1)

.

Теплоотвод в воду, охлаждающую дизель

                                                      ,                                                         (3.2)

где q_в – отвод теплоты с водой, %; q_в = 14,94 % [5].

Массовая скорость воздуха u_в в водяных секциях равна 6 – 10 кг/(м² с); принимаеам u_в = 8 кг/(м² с) [5]. По кривой [5, рисунок 3] для u_в = 8 кг/(м² с) находим коэффициент теплопередачи для двухъярусных однорядных водяных секций:

К_в = 52,3 Вт/(м² К) = 0,0523 кВт/(м² К).

Расход воды через секции

                                                    ,                                                      (3.3)

где V_в – линейная скорость течения воды в секциях, м/с; принимаем

V_в = 1 м/с [5];

– площадь живого сечения для прохода жидкости в водяных секциях, м²; = 0,00132 м² [5];

– плотность воды кг/м³; = 1000 кг/м³.

z_в – количество водяных секций, шт.

кг/с.

Расход воздуха через водяные секции

                                                    ,                                                         (3.4)

где – площадь живого сечения для прохода воздуха в водяных секциях, м²; = 0,149 м² [5].

 кг/с.

Для определения z_в составляем систему уравнений

                                                                                (3.5)

где с_в – удельная теплоемкость воды, кДж/(кг К); с_в = 4,19 кДж/(кг К) [5];

 – максимальная температура охлаждающей воды перед секциями, ;

 = 96 [3];

 – максимальная температура охлаждающей воды после секций, ;

с_р – удельная теплоемкость воздуха, кДж/(кг К); с_р = 1 кДж/(кг К) [5];

 – температура воздуха после секций, ;

 – температура наружного воздуха, ; принимаем  = 40 ;

F_в – поверхность теплообмена, омываемая воздухом, м²; F_в = 42,62 м² [3];

Подставляя в систему уравнений (3.5) цифровые значения величин, имеем

Обозначив y_в =  и выполнив вычисления, получаем

Решив систему уравнений, получаем

         3. 2 Расчет второго водяного контура тепловоза

Теплоотвод в воду, охлаждающую дизель

                                              ,                                                         (3.6)

где q_нв – отвод теплоты с водой, %; q_нв =6,41 % [5].

Массовая скорость воздуха u_в в водяных секциях равна 6 – 10 кг/(м² с); принимаеам u_в = 8 кг/(м² с) [5]. По кривой [5, рисунок 3] для u_в = 8 кг/(м² с) находим коэффициент теплопередачи для двухъярусных однорядных водяных секций:

к_в = 52,3 Вт/(м² К) = 0,0523 кВт/(м² К).

Расход воды через секции

                                                    ,                                                      (3.7) где V_в – линейная скорость течения воды в секциях, м/с; принимаем

V_в = 1 м/с [5];

– площадь живого сечения для прохода жидкости в водяных секциях, м²; = 0,00132 м² [5];

– плотность воды кг/м³; = 1000 кг/м³.

z_в – количество водяных секций, шт.

кг/с.

Расход воздуха через водяные секции

                                                    ,                                                         (3.8)

где – площадь живого сечения для прохода воздуха в водяных секциях, м²; = 0,149 м² [5].

 кг/с.

Для определения z_в составляем систему уравнений

                                                                                (3.9)

Подставляя в систему уравнений (3.9) цифровые значения величин, имеем

Обозначив y_в =  и выполнив вычисления, получаем

Решив систему уравнений, получаем

3.3 Расчет вентилятора холодильной камеры

Выбираем вентилятор типа УК – 2М с углом установки лопастей α = 25^о.

Сопротивление секций холодильника

                                                      ,                                                        (3.10)

 Н/м².

Сопротивление жалюзи