Проектирование грузового локомотива мощностью 2600 кВт, страница 3

2.2.7. Предварительное число секций радиатора 2-го контура:

Принимаю предварительно 24 секции радиатора для 2-го контура.

2.2.8. Число Рейнольдса для потока воды в секциях радиатора 2-го контура:

2.2.9. Число Рейнольдса для потока воздуха 2-го контура:

2.2.10. Температурный фактор 2-го контура:

2.2.11. Критерий (число) Кирпичева 2-го контура:

А=0,008729; n₁=0,095; n₂=0,78; р=0,08; Θ₂=10,057;

2.2.12. Коэффициент теплопередачи от воды к воздуху для секций радиатора 2-го контура:

2.2.13. Коэффициент теплопередачи от воды к воздуху с учетом  загрязнения:

К₂=0,9٠К'₂=0,9٠69,305 = 62,37 Вт/ м²٠К.

2.2.14.Теплопроводящая способность одной секции радиатора (количество
теплоты, отводимое одной секцией радиатора 2-го контура):

Q_вд2= Q_м2+ Q_нвз = 410 + 420 = 830 к.Вт.

2.2.15. Количество секций радиатора 2-го контура:

Z²_c= Q_вд2/ Q_c2 = 830 / 37,50 = 22,2 ≈ 23 секции.

Предпочтительно иметь четное количество секций для равномерного распределения их по двум сторонам шахты холодильника тепловоза, а кроме этого осуществляется тепловой запас по охлаждению масла дизеля водой.

Принимаю 24 секции для 2-го контура.

2.2.16. Температура воды на выходе из секций радиатора 2-го контура:

2.2.17.Температура воздуха на выходе из секций радиатора 2-го контура:

2.2.18. Гидравлическое сопротивление движению воды в секции радиатора 2 – го контура:

где  - приведенный коэффициент сопротивления секции при неизотермическом течении воды, определяемый экспериментально.

2.2.19.  Гидравлическое сопротивление движению воды по всему водяному тракту:

2.2.20. Мощность водяного насоса 2 – го контура:

2.3.  Расчёт вентилятора системы охлаждения

2.3.1. Исходные данные для расчёта:

–   общее количество секций радиатора:

–  конструктивные параметры выбранной ранее секции:

     

               

2.3.2. Выбор вентилятора.

Необходимая производительность вентилятора:

Для проектируемого тепловоза я выбираю один вентилятор УК-2М с объёмной производительностью  

2.3.3.Длина шахты холодильника:

где  b_с – ширина секции холодильника.

Из условий размещения в шахте холодильника выбираем внешний диаметр лопастей вентилятора с  и .

2.3.4.Скорость воздуха в сечении, ометаемом лопастями вентилятора:

где

2.3.5.Степень поджатия потока воздуха при его движении от фронта радиатора к вентилятору:

где   В_ш – высота шахты вентилятора (В_ш = 1,5 м);

       А – ширина шахты холодильника, приходящаяся на один вентилятор:

Рис. 4. Схема шахты холодильника

Тогда:

2.3.6.Коэффициент аэродинамического сопротивления шахты холодильника:

2.3.7.Полное давление, развиваемое вентилятором:

 

2.3.8.Аэродинамическое сопротивление боковой жалюзи

 

где - коэффициент аэродинамического сопротивления.

         – скорость воздуха перед фронтом жалюзи:

где  - живое сечение секции;

        - массовая скорость воздуха;

   - плотность воздуха при

Тогда аэродинамическое сопротивление боковой жалюзи:

2.3.9.Аэродинамическое сопротивление секции радиатора:

 

где     – критерий Эйлера

для :

	a	b	c
	0,62	272,2	0,00339
	0,35	38,5	0,00339
	0,32	11,38	0,00339

где  - теплопроводный фактор.

2.3.10.Аэродинамическое сопротивление шахты холодильника:

 

2.3.11.Аэродинамическое сопротивление верхних жалюзи:

2.3.12.Динамическое давление на выходе из вентилятора:

Полный расчётный напор вентилятора:

2.3.13.Допустимая угловая скорость вращения:

Максимальная частота вращения вентилятора:

2.3.14.Построение характеристики вентилятора.

Результаты расчёта приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Параметры для построения характеристики вентилятора.

Параметры	Формула	Значения при nmax , об/мин
		1000	1100	1300	1500
Окружная скорость, м/с		84	92	109	126
Коэффициент расхода, м3/с		168	185	219	253
Коэффициент напора, Па		7720	9341	13047	17370
Относительная производительность		0,39	0,36	0,3	0,26
Относительный напор		0,16	0,13	0,09	0,07

На рис. 5 представлена характеристика сети.

Рис. 5. Характеристика сети.

2.3.15.Определение оптимального угла наклона лопастей вентилятора.

Для определения угла наклона лопастей по данным расчетам  и  наносим их значения на графическую зависимость вентилятора , , и определяем: при каком угле наклона лопастей наибольший к.п.д. вентилятора.

Результаты построения приведены на рис. 8.

Рис. 6. Совмещение характеристик сети и вентилятора.

Из построения принимаем угол наклона лопастей , при котором .

2.3.16.Определяем мощность, необходимую на привод вентилятора:

кВт.

                           3.СХЕМА КОМПОНОВКИ И РАЗВЕСКА

ОБОРУДОВАНИЯ ЛОКОМОТИВА

Дизель – генераторный агрегат, как самый тяжёлый элемент конструкции локомотива, расположен на геометрическом центре локомотива, там же расположен и топливный бак, так же имеющий значительный вес.