Задача 7Е

 

На рис № 2 показана упрощенная схема охлаждения автомобильного двигателя, состоящая из центробежного насоса Н, охлаждающей рубашки блока цилиндров Б, термостата Т, радиатора Р и гидромагистралей. Режим работы системы охлаждения определяется термостатом. При температуре охлаждающей жидкости Т_п (двигатель полностью прогрет) вся охлаждающая жидкость движется по «большому кругу».

Рис. 2. Схема системы охлаждения двигателя

В зависимости от варианта задания расчётно-графическим методом требуется:

- вариант Е двигатель полностью прогрет – жидкость движется по кругу насос–блок –термостат –радиатор-насос.

Таблица 1

Характеристика насоса при частоте вращения n₁=3500об/мин.

Q1, л/мин
Н, м	14,0	13,7	13,3	13,0	12,2	10,8	9,5

 

Дано:

l₁=0,4м

l₂=0,3м

l₃=0,2м

d_гм=30 мм=0,03 м

ζ;_б=2,8

ζ;_р=1,4

ζ;_т=0,3

ν=0,28 Ст=0,000028 м²/с

ρ=972кг/м³

n=850 об/мин

 

-?

Решение:

1. Произведем перерасчет характеристики насоса при частоте вращения n=850 об/мин. Перерасчет производится по следующим формулам:

=Q₁* =0,24*Q₁;

; H₂

Таблица 2

Характеристика насоса при частоте вращения n=850 об/мин

Q, 103 м3/с		0,4	0,81	1,21	1,62	2,02	2,43
Н, м	0,82	0,8	0,78	0,76	0,71	0,63	0,56

Задачу решаем расчетно-графическим методом. Для этого из диапазона расходов (Q) насоса принимаем ряд произвольных значений (Q) и определяем потребный напор, после чего строим график Н_потр=f(Q).

Н_потр=∑H_п

 

Суммарные потери напора:

∑h_п =h_тр+∑h_м;

 

Потери на трение:

h_тр=λ* * , где λ- коэффициент гидравлического трения.

 

h_тр=λ* * ;

 

Сумма местных потерь:

∑h_м=∑ζ_м * ,

где ζ_м – коэффициент местного сопротивления

 

∑ζ_м = ζ_б+ ζ_т +ζ_р=2,8+0,3+1,4=4,5;

 

∑h_п= * ;

1. Q₁=0,5*10^-3 м³/с:

=

Определим число Рейнольдса:

Режим течения жидкости ламинарный.

Определяем коэффициент потерь по длине λ. Для ламинарного течения λ определяется по формуле:

Определяем потребный напор:

Н_потр1=(4,5+0,084* *

2. Q₁=1 *10^-3 м³/с:

=

Определим число Рейнольдса:

Режим течения жидкости ламинарный.

Определяем коэффициент потерь по длине λ. Для ламинарного течения λ определяется по формуле:

 

Определяем потребный напор:

Н_потр2=(4,5+0,042* *

3. Q₁=1,5*10^-3 м³ /с:

=

Определим число Рейнольдса:

2300< >4000, режим неопределенный.

Определим λ по формуле Блазиуса:

λ= = =0,043

Определяем потребный напор:

Н_потр3=(4,5+0,043* *

Построив характеристику насоса (приложение 1стр.24), определим по рабочей точке расход Q и потребный напор насоса Н_потр.

Ответ: необходимый расход Q=1,2*10^-3 м³/с, а потребный напор насоса Н_потр=0,77 м.