Определение диаметра цилиндра и рабочего хода поршня

При заданном значении S/D = b (берем равным 1).

(49)

2. Расчёт теплообменной поверхности радиатора

Исходные данные:

Мощность двигателя .

Температура воды на входе 90^оС.

Температура воздуха на входе 30 ^оС.

Скорость обдува ω=20 м/с.

Высота радиатора H= 300 мм.

Ширина В=50 мм.

Размер трубки b×a 25×5.

Размещение трубок двухрядное.

Шаг трубок s= 15 мм.

Толщина рёбер 2мм.

Теплопроводность рёбер 53,6Вт/(м*К).

1. Основные расчётные уравнения.

Для расчёта теплообменника используются два основных уравнения: уравнение теплового баланса и уравнение теплопередачи.

Первое говорит о том, что тепловой поток от горячего теплоносителя равен тепловому потоку, полученному холодным теплоносителем.

1.1 Определение количества рёбер (n)

Рассчитаем один элемент радиатора – трубку с оребрённой поверхностью. В результате расчёта надо определить необходимое количество трубок, составляющих радиатор, и количество рёбер.

Количество элементов n определяется по формуле:

n= ψN/ Q_тр.

Где ψ – доля тепла, отводимая от двигателя (ψ=0,25…0,27); N – мощность двигателя; Q_тр - тепло отводимое одним элементом (300…700)Вт

.

Уточняем тепловой поток, отводимый одним элементом, Q_тр:

Вт.

1.2 Расчёт коэффициента теплоотдачи от воды к стенке

Теплофизические свойства воды принимаем при температуре входа 90^оС; ρ=965кг/м³; υ=0,326*10^-6м²/с; λ=68*10^-2; Pr=c_p=1,95.

Определяем эквивалентный диаметр трубки

d_э =4S/П.

Где S площадь радиатора, равная:

.

Где Hf- высота ребра (25мм), Nf-количество рёбер, Tf- толщина ребра, d_o-наружний диаметр трубы (50мм), D- внутренний диаметр трубы (47мм).

Причем: Rf=3Tf

Смачиваемый периметр

.

Находим эквивалентный диаметр

.

Вычисляем критерий Рейнольса для течения воды в трубке, задавшись скоростью ω=0,8 м/с:

.

Вычисляем критерий Нуссельта:

.

Определяем коэффициент теплоотдачи:

Вт/(м²/К).

1.3 Расчёт коэффициента теплоотдачи α_в от стенки трубки к воздуху.

Теплофизические свойства воздуха принимаем при температуре входа 30^оС; ρ=1,185кг/м³; υ=15,5*10^-6 м²/с; λ=2,63*10^-2; Pr=7.

Вычисляем критерий Рейнольдса для течения воздуха в межтрубном пространстве, за характерный размер принимаем ширину радиатора В:

.

Вычисляем критерий Нуссельта:

.

Определяем коэффициент теплоотдачи:

Вт/(м²/К).