Расчет мощности насоса

Определение скорости движения охладителя

Скорость движения охладителя wfi, м/с определяется из уравнения расхода.

гдеmf — массовый расход жидкости, кг/с;

— плотность охладителя при средней температуре жидкости на участке, кг/м3. Определяем значение, пользуясь [1];

Si — площадь сечения кольцевого зазора на рассчитываемом участке, м2.

Площадь сечения кольцевого зазора рассчитывается по формуле.

гдесредний диаметр поперечного сечения канала на каждом участке, м;

— толщина стенки сопла, м;

м — высота щели, м.

Первый участок: K, м, кг/м3.

м2,.

м/с.

Второй участок:

K, м, кг/м3.

м2,.

м/с.

Третий участок:

K, м, кг/м3.

м2,.

м/с.

Четвертый участок:

K, м, кг/м3.

м2,.

м/с.

Пятый участок:

K, м, кг/м3.

м2,.

м/с.

Шестой участок:

K, м, кг/м3.

м2,.

м/с.

Седьмой участок:

K, м, кг/м3.

м2,.

м/с.

Восьмой участок:

K, м, кг/м3.

м2,.

м/с.

Девятый участок:

K, м, кг/м3.

м2,.

м/с.

Десятый участок:

K, м, кг/м3.

м2,.

м/с.

Одиннадцатый участок:

K, м, кг/м3.

м2,.

м/с.

Определение гидросопротивления межрубашечного зазора

В охлаждающем тракте камеры происходит два вида потерь:

• 1) Потери на трение жидкости о стенки канала.
• 2) 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.

где — коэффициент потерь;

— длина участка, м;

м — эквивалентный диаметр канала;

— плотность охлаждающей жидкости на рассчитываемом участке, кг/м3;

— скорость жидкости на участке, м/с.

Коэффициент потерь зависит от числа Рейнольдса.

где, так как канал кольцевой.

Число Рейнольдса находим по формуле.

гдеmf — массовый расход охладителя, кг/с;

— средний диаметр охлаждающей щели на рассчитываемом участке, м;

— динамическая вязкость воды для рассчитываемого участка,. Определяем значения динамической вязкости воды, пользуясь [1].

Местные потери, Н/м2 определяются формулой.

где — коэффициент местных потерь;

— скорость жидкости на участке, м/с;

— плотность охлаждающей жидкости на рассчитываемом участке, кг/м3.

Первый участок:

кг/м3, м, м/с,.

.

.

Па,.

Па.

Второй участок:

кг/м3, м, м/с,.

.

.

Па,.

Па.

Третий участок:

кг/м3, м, м/с,.

.

.

Па,.

Па.

Четвертый участок:

кг/м3, м, м/с,.

.

.

Па,.

Па.

Пятый участок:

кг/м3, м, м/с,.

.

.

Па,.

Па.

Шестой участок:

кг/м3, м, м/с,.

.

.

Па,.

Па.

Седьмой участок:

кг/м3, м, м/с,.

.

.

Па,.

Па.

Восьмой участок:

кг/м3, м, м/с,.

.

.

Па,.

Па.

Девятый участок:

кг/м3, м, м/с,.

.

.

Па,.

Па.

Десятый участок:

кг/м3, м, м/с,.

.

.

Па,.

Па.

Одиннадцатый2участок:

кг/м3, м, м/с,.

.

.

Па,.

Па.

Суммарные потери, Н/м2 вычисляются по формуле.

где — потери на трение на iтом участке, Па;

— потери на местные сопротивления на iтом участке, Па.

Расчет мощности насоса

Мощность насоса N, Вт, необходимая для прокачки жидкости, определяют по формуле.

где — суммарные потери на гидросопротивление межрубашечного зазора, Па;

mf — расход охлаждающей жидкости, кг/с;

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

— коэффициент полезного действия.

Вт.