冷却系统计算
冷却系统计算
∴对于310马力发动机 =148.5/(12*1000*4.187)=2.96X10-3(米3/秒)=177.33(L/min)
最大扭矩:(对应转速1300~1600)
∴ 对于420马力发动机 =165/(12*1000*4.187)=3.28X10-3(米3/秒)=197.03(L/min)
取 =0.60
考虑到机油散热器散走的热量,所以 在上式计算的基础上增大10%
额定功率:
∴ 对于420马力发动机 =0.6*309=185.4千焦/秒
增大10%后的 =203.94千焦/秒
∴ 对于360马力发动机 =0.6*266=159.6千焦/秒
增大10%后的 =175.56千焦/秒
∴ 对于310马力发动机 =0.6*225=135千焦/秒
∴ 对于310马力发动机 =118.8/(80*1.01*1.047)=1.4043千焦/秒
二、散热器的结构设计要点
1、散热器的质量指标:
1)、传热系数KR是评价散热效能的重要参数,它表示当冷却水和空气之间的温差为1℃,每1秒通过1米2与空气接触散热表面所散走的热量。提高散热系数可以改善散热效能,减少尺寸和材料消耗。
1.冷却系统散走的热量QW
冷却系统散走的热量QW,受很多复杂因素的影响,很难精确计算,初估QW,可以用下列经验公式估算:
(千焦/秒)(1-1)
---传给冷却系统的热量占燃料热能的百分比,对汽油机A=0.23~0.30,对柴油机A=0.18~0.25
---内燃机燃料消耗率(千克/千瓦.小时)
---内燃机功率(千瓦)
进排气系统及冷却系统计算
计算公式单位P发动机额定功率kWg发动机额定功率时的燃油消耗率g/kW.hα额定功率时的过量空气系数 1.2-2A燃烧1kg燃油所学的理论空气量kgγ空气密度(标准状态下)kg/m³Q额定空气体积流量m³/h 计算公式单位Q修正系数,Q=5-6,消声器级别越高,Q越大n发动机额定功率下的转速r/mini缸数τ冲程数Vst发动机排量LKt增压比V消声器理论所需容积L 计算公式单位n发动机额定功率下的转速r/minZv充量系数Vst发动机排量m³f冲程数Qi=n×Zv×Vst/60/f Qi内燃机进气流量m³/sTs内燃机进气温度KTe内燃机排气温度或者涡轮增压器出口温度Kv消声器前插入管的气流速度m/s Qo=Q×Te/Ts Qo内燃机排气流量m³/s F=Qo/v=πd1²/4F流通面积㎡d1=sqrt(4F/π)d1消声器进气管直径m 计算公式单位V=πab×L V消声器理论所需容积LL消声器长度mma消声器长半轴mmb消声器短半轴mmm扩张比9~16 S=πab S筒体截面积mm²S0=πd1²/4S0排气管截面积mm²d1排气管内径mmL/D纵横比消声器规格(mm)L/D排气管规格(mm)消声器理论容积(L)进气系统计算参数排气系统计算(消声器容积确定)参数排气系统计算(消声器进气管径即排气管直径确定)参数排气系统计算(消声器及排气管尺寸确定)参数排气系统计算(实际消声器及排气管尺寸确定)。
闭式水冷系统冷却能力的计算
闭式水冷系统冷却能力的计算
一、技术参数与工况
1.水流量:15T/H
2.进水温度:45℃
3.出水温度:38℃
4.湿球温度:28℃
二、选型
采用FB-03N型闭式水冷系统
三、根据
1.逼近度:10℃(出水温度38℃—湿球温度28℃)2.水流量:15t/h=15000l/h
3.温降=8℃(进水温度45℃-出水温度38℃)
4.冷却能力=15000l/h×8℃=120000kcal/h
5.逼近度10℃,修正系数为C1=0.6,
实际冷却能力要求:Q=120000 kcal/h×0.6
=72000kcal/h
FB-03N的冷却能力为75250kcal/h
75250kcal/h÷72000kcal/h=1.05,还有5%的冷却余量。
6.FB-03N型闭式冷却器的表面积(单台):
S= 兀 . d . l . n
=3.14×0.016×1.73×124=10.8 m2
注:兀 - 3.14 d –直径 l–长度 n - 铜管根数
根据对中、高频设备多年的配套经验,大概处出以下简单计算公式,供参考:
高频设备:一般发热量(也称无用功)占到设备额定功率的60%
例100KW高频设备部分发热量计算
100K W×60%=60KW,×860(转换成大卡)=51600Kcal/h
再对应对冷却器冷却量一栏进行选型,应选择冷却量为75250Kcal/h 这一型号闭式冷却器(选型标准是宜大不宜小的宗旨)。
流量计算(热流道模具热模+冷模)系统冷却计算-权威版
值 9.5
19 96 1.11 2024.64 213.12 1360 295 120 45 22358.4 50722.56 21738.24 22358.4 50722.56 21738.24 1.3 1 123264.96 1 / / 4200 2.5 Q=m.c.Δ t 11.73952 1 11.73952 11.73952 704.3712 42262.272 42.262272 0.30762266 3.816207818 228.9724691 13738.34814
机器周期
瓶胚单腔重量 腔数 密度 每模重量 每秒需冷却重量 瓶胚的比热容 瓶胚加工温度 瓶胚模具上顶出时温度 瓶胚取出板顶出时温度 热模热量(单位时间1s) 冷模热量(单位时间1s) 机械手取出板热量(单位时间1s) 热模功率(加热功率乘系数) 冷模功率 机械手取出板功率 保险系数 使用系数 总发热量为(单位时间1s) 单位时间
123.26496 105655.68 42.262272 8 10.5 8
说明:纯以经验计算,有颜色部分为需填数据或备注,其实模具冷 却应按腔数、周期、瓶坯重量来算
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 名称 单位 g
水的流量(体积)/秒 水的流量(体积)/分 水的流量(体积)/时 水的流量(体积)/时 水的截面(以G2径(62.6mm)计算 水的流速(速度)/秒 水的流速(速度)/分 水的流速(速度)/时
销售用最大冷却功耗 销售用最大制冷量 销售用最大流量 销售用入口温度 销售用出口温度 销售用入口压力
电器冷却系统计算
风扇风量需求设计:单位及换算:1.1卡等于1g重0℃的水使其温度上升1℃所需的热量。
2.1瓦特的功率工作1秒钟等于1焦尔。
3.1卡等于4.2焦尔4.空气的定压(10mmAq)比热(Cp)=0.24(Kcal/Kg℃)5.标准状态空气:温度20℃、大气压760mmHg 、湿度65%的潮湿空气为标准空气,此时单位体积空气的重量(又称比重量)为1200g/M*36.CMM、CFM都是指每分钟所排出空气体积,前者单位为立方米/每分;后者单位为立方英呎/每分钟。
1CMM=35.3CFM。
公式推算一、得知:风扇总排出热量(H)=比热(Cp )×重量(W)×容器允许温升(△Tc)因为:重量W=(CMM/60) ×D=单位之间(每秒)体积乘以密度=(CMM/60)·1200g/M*3=(Q/60) ×1200g/M*3所以:总热量(H)=0.24(Q/60) ·1200g/M*3·△Tc二、电器热量(H)=( P[功率] t [秒] )/4.2三、由一、二得知: 0.24(Q/60) ·1200g/M*3·△Tc=(P·t)/4.2Q=(P×60)/1200·4.2·0.24·△TcQ=0.05P/△Tc……………………………………………… (CMM)=0.05·35.3 P/△Tc=1.76 P/△Tc…………………………(CFM)四、换算华氏度数为:Q=0.05·1.8 P/△Tf=0.09 P/△Tf………………………(CMM)=1.76·1.8 P/△Tf=3.16 P/△Tf…………………………(CFM) 范例例一:有一电脑消耗功率150瓦,风扇消耗5瓦,当夏季气温最噶30℃,设CPU 允许工作60℃,所需风扇风量计算如下:P=150W+5W=155W;△Tc=60-30=30Q=0.05×155/30=0.258CMM=9.12CFM(为工作所需风量)所以,应选择实际风量为Qa之风扇例二:有一SWITCHING电源供应器消耗功率250瓦,风扇消耗20瓦,当地夏季气温最高55℃,设该供应器允许工作95℃,所需风扇风量计算如下:P=250W+20W=270W;△Tf=95-55=40Q=0.09×270/40=0.6075CMM=21.44CFM(为工作所需风量) 所以,应选择实际风量为Qa之风扇。
发动机冷却系统匹配计算与试验分析
Q 空气的比热 , k c a l / k g %。 根据公式 ( 6 ) 、 ( 7 ) 和Q o = Q 可得到下列公式 :
( 一 t 。 1 ) = p l l , ) (
图 2 通过壁热流的热通过率 K
( 8 )
1 . 4 散热 器散 热量和 液气 温差
《 客 车 技 术 》 K E C H E J I S H U 2 0 1 5 . 3 . 回
散 热器流 出的散热后水的水温
( 5 )
性 冷却用大气吸热后温度 能 散热器 的散热量
式中: 一空气 的水 当量 , k c a l / h ℃;
c 水的水当量 , k c a l / h %。
1 . 1 热通 过率 根据公式( 4 ) 和( 5 ) 可 以求 出散热器的有效 因子 。
t w — t 使用对数平均温度差来求取, 计算公式如下 :
t w - t a = -
。 g 与 t w l - t a 2
( 3 )
器人 口的空气和水 的温度 、 散热器的散热面积 、 热通过 率、 空气吸热后稳定、 水放热后的稳定来决定的。所设 定的 目标温度与发热量是否匹配是确定散热器基本 性能的基础 , 散热器基本性能参数见表 1 , 其中t 小t w 、
时
、 嗽
对汽车散热器来说 , t t 。 。 被称之为液气温差 , 在
表 4 待选用散热器总成主 要尺寸参数
项目 单位 参数
确定散热器 的散热量时 , 应先求得液气温差值。通过
液气温差值 ,可对各种散热器的散热量进行 比较 , 便 于散热器选型 ; 在散热器使用地 区的最高大气温度定 为£ 水 的沸点以下的温度定为 , 求液气温差 t w l - t a ( 例如设定为 6 5 。 ) 时的散热量 Q , 把这个 Q 岱和发动
纯电动卡车冷却系统匹配计算
似 取 1.047kJ/kg·C。
车 的 空 调 冷 凝 器 布 置 任 散 热 器 总 成 前 Q _;=13kW 。
将 柑 关参 数 代 入式 (2)得 :
端 ,吸 风式风扁布置敏热器后端 ,基 本 3 冷却 系统需求 的初步计 算
V,= 61 58n1 /h
原理 详 图 l。
散 热 量
风 速 :m/s
水阻
(kW ) 2 3 4 5 (kPa)
90o 。oo 7oo 6∞
黑 soo
●。o 30 o 2∞ IoD
O舯
∞
2 0o
3∞
^t
●l伽
5∞
鱼叠
蕾c… - 照竺 幔 三
lR ●
H — IM Llm Il I E p州 ’un oM 101 13fhhI
3.1 冷却水循环 流量的初步计算 3.3 散热器正面积 Fr的初步计算
根 据散 入 冷 却 系 中 的 热 量 ,可 以 算
Fr = V./va
(3)
出冷 却 水 的 循 环量 Vw
式 中 va为 敞 热 器 IFff『i前 的 空 气 流
Vw=(Q 1+Q +Q 3)/(△ ·Y ·C )(1) 速 (m / S),载 匝 汽 取 2~ 5m /s。
图 1 纯 电动汽车冷却 系统基本 原理
1000kg/m ;
式中 KI一 敞 热器 对 气 的f 热 系数 ,
2 冷却 系统散热 需求
C — — 水 的 比 热 ,可近 似 取
可近 似 取 90kcal/m ·h ·c ,
该 车 型冷 却 系 统 需 考 虑 冷 却 风经 冷 凝 器 后的 温 升 ,设 计 最 高使 用环 境 温 度 为 40℃ , 电 机 和 控 制 器 冷 却 需 求 详 见 表 l。
冷却系统计算范文
冷却系统计算范文冷却系统是一种用于控制物体温度的装置。
它通常由冷凝器、蒸发器、压缩机和节流装置等组成。
冷却系统的设计和计算是确保系统能够有效运行的关键步骤。
在这篇文章中,我们将探讨冷却系统计算的一些基本原理和方法。
首先,我们需要确定所需的冷却能力。
冷却能力是指冷却系统每单位时间内能够从物体中移除的热量。
它的计算方法取决于待冷却物体的特性和所需的冷却效果。
一般来说,我们可以通过以下公式计算冷却能力:Q=m*Cp*ΔT其中,Q是冷却能力,m是待冷却物体的质量,Cp是待冷却物体的比热容,ΔT是待冷却物体的温度变化。
接下来,我们需要确定冷却系统的冷却剂流量。
冷却剂流量是指冷却剂每单位时间内通过冷却系统的流量。
它的计算方法取决于冷却需求和系统参数。
通常,我们可以通过以下公式计算冷却剂流量:Q = m_dot * Cp * ΔT其中,Q是冷却能力,m_dot是冷却剂流量,Cp是冷却剂的比热容,ΔT是冷却剂的温度变化。
在确定冷却剂流量之后,我们需要选择合适的压缩机和蒸发器。
压缩机是冷却系统中的核心组件,它负责将低压制冷剂压缩成高压制冷剂。
蒸发器是用于吸收待冷却物体热量的装置。
选择合适的压缩机和蒸发器需要考虑冷却需求、制冷剂性质和系统参数等因素。
此外,我们还需要确定冷却系统的流体流动路径和热交换方式。
流体流动路径是指冷却剂在系统中的流动路径,它通常由管道和换热器等组件构成。
热交换方式是指冷却剂与待冷却物体之间的热量传递方式,常见的热交换方式包括对流换热、传导换热和辐射换热等。
最后,我们还需要考虑冷却系统的能量效率和维护要求。
能量效率是指冷却系统每单位能量输入所能产生的冷却效果。
通过提高能量效率,我们可以减少能源消耗和运行成本。
维护要求是指冷却系统运行过程中需要进行的维护和保养工作。
定期维护和保养可以延长冷却系统的使用寿命和提高运行效果。
总结起来,冷却系统的设计和计算是一个复杂的过程,需要考虑多个因素。
通过合理选择冷却能力、冷却剂流量、压缩机、蒸发器、流体流动路径和热交换方式等参数,我们可以设计出高效、可靠的冷却系统。
液压站水冷冷却系统设计计算
液压站水冷冷却系统设计计算液压站的水冷冷却系统设计计算引言:液压站是一种广泛应用于工业领域的机械设备,用于通过液压力传递来控制和操作其他机械装置。
在液压站的运行过程中,液压油温度的控制是非常重要的,因为高温会导致液压系统的故障和损坏。
为了有效地控制液压系统的温度,常常采用水冷冷却系统。
本文将介绍液压站水冷冷却系统的设计和计算。
一、水冷冷却系统的原理水冷冷却系统是通过将液压系统中的热量传递给流经冷却器的冷却水来实现的。
冷却水在冷却器中与热油进行热交换,从而将热量带走。
冷却水在经过冷却器后,被送入冷却塔或冷却池中,通过自然对流或机械装置来降低其温度,然后再次循环使用。
通过这种方式,可以有效地控制液压系统的温度,确保其在正常工作范围内。
二、设计液压站水冷冷却系统的步骤1. 确定液压系统的热负荷:液压系统的热负荷是指液压系统在单位时间内产生的热量。
根据液压泵功率、系统工作压力和流量等参数,可以计算得出液压系统的热负荷。
2. 选择合适的冷却器:根据液压系统的热负荷和工作条件,选择适合的冷却器。
冷却器通常根据其散热能力来分类,常见的有散热片式、管式和板式冷却器等。
3. 计算冷却水流量:冷却水流量是决定冷却器散热能力的重要参数。
根据液压系统的热负荷和冷却水的温度差,可以计算得出所需的冷却水流量。
4. 确定冷却水的温度差:冷却水的温度差是指冷却水进入冷却器的温度与离开冷却器的温度之间的差值。
根据冷却器的设计和性能参数,可以确定合适的冷却水温度差。
5. 确定冷却塔或冷却池的尺寸:冷却塔或冷却池的尺寸是根据冷却水的流量和温度差来确定的。
通过计算冷却水的热负荷和换热系数,可以确定所需的冷却塔或冷却池的尺寸。
6. 安装和调试:根据设计计算结果,安装冷却器、冷却塔或冷却池等设备,并进行调试和运行试验,确保液压站的水冷冷却系统能够正常工作。
三、案例分析以某液压站为例,其液压泵功率为30kW,工作压力为10MPa,流量为40L/min。
水冷机组工程量计算公式
水冷机组工程量计算公式在水冷机组工程中,工程量的计算是非常重要的一环,它直接影响到工程的预算和进度安排。
而水冷机组的工程量计算又是一个比较复杂的过程,需要考虑到很多因素。
在本文中,我们将介绍水冷机组工程量计算的公式和相关内容。
一、水冷机组工程量计算公式。
1. 冷却水系统的工程量计算公式。
冷却水系统的工程量计算公式一般可以按照以下步骤进行:1)计算冷却水系统的总长度,包括管道、支架等。
2)计算冷却水系统的总体积,包括水箱、管道、冷却设备等。
3)计算冷却水系统的总重量,包括水箱、管道、支架等。
冷却水系统的工程量计算公式可以表示为:总长度 = Σ(管道长度 + 支架长度)。
总体积 = Σ(水箱体积 + 管道体积 + 冷却设备体积)。
总重量 = Σ(水箱重量 + 管道重量 + 支架重量)。
2. 冷却设备的工程量计算公式。
冷却设备的工程量计算公式一般可以按照以下步骤进行:1)计算冷却设备的总功率,包括主机、辅助设备等。
2)计算冷却设备的总面积,包括散热片、散热风扇等。
3)计算冷却设备的总重量,包括主机、辅助设备等。
冷却设备的工程量计算公式可以表示为:总功率 = Σ(主机功率 + 辅助设备功率)。
总面积 = Σ(散热片面积 + 散热风扇面积)。
总重量 = Σ(主机重量 + 辅助设备重量)。
3. 水泵系统的工程量计算公式。
水泵系统的工程量计算公式一般可以按照以下步骤进行:1)计算水泵系统的总流量,包括主泵、辅助泵等。
2)计算水泵系统的总扬程,包括主泵、辅助泵等。
3)计算水泵系统的总功率,包括主泵、辅助泵等。
水泵系统的工程量计算公式可以表示为:总流量 = Σ(主泵流量 + 辅助泵流量)。
总扬程 = Σ(主泵扬程 + 辅助泵扬程)。
总功率 = Σ(主泵功率 + 辅助泵功率)。
二、水冷机组工程量计算的注意事项。
在进行水冷机组工程量计算时,需要注意以下几点:1. 数据准确性。
在进行工程量计算时,需要确保所使用的数据准确无误。
循环冷却水系统计算
二、循环水泵选型
1、水泵流量Q=2000/3=667t/h 2、水泵扬程 项 目 管径(mm) 200 200 流量(t/h) 200 200 流速V 1.67 1.67 管长(m) 150 150 单位沿程损 失(m)
0.023183 0.023183
沿程损失 (m) 3.48 3.48
总损失(m) 4.2 4.2 10.0 4.3 4.0 3.0 29.6
开投办公楼项目冷却循环水系统计算 一、冷却塔选型
制冷机类型 离心式、螺杆式、 活塞式 冷却塔选型 制冷量 Qe(KW) 3376 冷凝热量 Qc(KW) 4388.8 冷却水温 循环冷却 循环补水量 (t/h) 升(℃) 水量(t/h) 5 755 11 冷却塔选型 830
冷却塔选用RT-350L/DB两台(冷却塔选型按计算冷却水量乘以1.1的系统数),单台量22KW。
计算内径 206 206
给水管 回水管 制冷机损失 冷却塔高度 冷却塔需用压力 水泵、过滤器及其 它损失 小 计 安全系数 合 计
10%
2.96 32.6
冷却塔循环泵选型
格兰富循环泵(采用TPE型泵,电机为变频电机):TPE125360/4,Q=166T/h,H=30m,N=20KW,(参照暖通专业不设备用泵)。
内燃机冷却用水量计算公式
内燃机冷却用水量计算公式在内燃机工作过程中,由于燃烧产生的高温会对发动机造成损害,因此需要通过冷却系统来将发动机散热。
冷却系统中的冷却水起着非常重要的作用,它通过循环流动来带走发动机产生的热量,从而保持发动机的正常工作温度。
在设计和维护内燃机冷却系统时,需要计算冷却用水的量,以确保冷却系统的正常运行。
下面将介绍内燃机冷却用水量的计算公式及相关内容。
内燃机冷却用水量的计算公式如下:Q = m c ΔT。
其中,Q为冷却用水量,单位为升(L);m为发动机的散热量,单位为焦耳(J);c为水的比热容,单位为焦耳/克·摄氏度(J/g·℃);ΔT为水的温度变化,单位为摄氏度(℃)。
在使用这个公式计算内燃机冷却用水量时,需要先确定发动机的散热量。
发动机的散热量可以通过实验测定或者根据发动机的工作参数进行估算。
一般来说,发动机的散热量与其功率和工作条件有关,可以通过发动机的技术参数表或者相关文献来获取。
水的比热容c是一个物质的热性质参数,表示单位质量的物质在单位温度变化下所吸收或者放出的热量。
对于水来说,它的比热容约为4.18 J/g·℃。
在使用上述公式计算内燃机冷却用水量时,可以直接将水的比热容取为4.18 J/g·℃。
ΔT是冷却水的温度变化,即冷却水从进水口进入发动机冷却系统的温度到从出水口排出的温度的变化。
一般来说,ΔT可以通过测量进水口和出水口的温度来获得。
通过上述公式,可以计算出内燃机冷却用水量。
这个计算结果对于内燃机的设计、运行和维护都非常重要。
合理地计算冷却用水量可以确保冷却系统的正常运行,防止发动机过热造成损坏,同时也可以节约水资源和降低成本。
除了上述公式外,还有一些其他影响内燃机冷却用水量的因素。
例如,发动机的工作条件、环境温度、冷却系统的设计和性能等都会对冷却用水量产生影响。
在实际应用中,需要综合考虑这些因素,进行合理的计算和调整。
在内燃机冷却系统的设计和维护中,冷却用水量的计算是一个重要的环节。
发动机冷却系统计算
发动机冷却系统计算发动机冷却系统是指用于保持发动机工作温度在正常范围内的一系列设备和控制系统。
发动机过热会导致零件磨损增加、发动机效率下降,甚至可能导致发动机损坏,因此冷却系统的设计十分重要。
下面将详细介绍发动机冷却系统的计算。
首先,需要计算出冷却水的流量。
冷却水流量的计算包括:1.发动机的散热量计算:散热量是指发动机冷却系统需要散发的热量。
通常采用热平衡法进行计算。
该方法需要考虑到发动机的工作负荷、环境温度和散热介质等因素。
2.推荐的冷却水流量:根据发动机的设计参数和工作条件,可以得到推荐的冷却水流量。
这个值一般由发动机制造商提供。
3.散热器效率:散热器是冷却系统中的关键组件,通过散发热量来降低冷却水的温度。
散热器的效率可以通过实验测试或模拟计算得到。
其次,需要计算冷却水的换热量。
冷却水的换热量计算包括:1.冷却水的温度差:冷却水在进入和离开散热器时的温度差会影响换热效果。
这个值可以通过测量或推算得到。
2.冷却水的热容量:冷却水的热容量是指单位质量冷却水需要吸收或释放的热量。
根据冷却水的化学组成和物性参数可以得到该值。
最后,需要计算冷却水的压力。
冷却水的压力计算包括:1.需要补充的水的流量:由于冷却水在循环过程中可能会有一定的损失,需要计算出需要补充的水的流量。
这个值可以根据发动机的冷却水系统设计参数得到。
2.冷却水泵的压力提供能力:冷却水泵需要满足一定的压力要求,以确保冷却水能够顺畅地流经冷却系统。
冷却水泵的压力提供能力可以通过实验测试或模拟计算得到。
以上是对发动机冷却系统计算的一般过程进行了简要介绍。
实际的计算过程还需要考虑到具体的发动机参数、工况和系统设计要求等因素,采用不同的方法和工具进行计算。
发动机冷却系统的计算是一个复杂而重要的工作,对于发动机的安全运行和性能提升具有重要意义。
循环冷却水系统计算
循环冷却水系统计算1.确定散热量和冷却水需求:首先需要确定所需散热量和冷却水的需求量,这取决于被冷却设备或工艺的热量输出。
通常情况下,设备或工艺的额定功率和冷却系数可以用于计算散热量和冷却水需求。
2.计算冷却水流量:冷却水流量的计算取决于冷却水的体积流速和散热量。
通常情况下,冷却水流量可以按照以下公式计算:冷却水流量=散热量/(冷却水的比热容×冷却水的温度差)其中,冷却水的比热容可以通过已知的冷却水参数得到,而温度差则是冷却水进出口温度的差值。
3.计算冷却水温度差:冷却水温度差的计算取决于冷却水的进口温度和出口温度。
通常情况下,冷却水的进口温度可以根据环境温度和冷却塔的效率来确定,而出口温度则取决于被冷却设备或工艺的散热量和冷却水流量。
4.计算冷却水泵的功率和扬程:冷却水泵的功率和扬程的计算取决于冷却水的流量和管道的水头损失。
首先需要确定冷却水的流量,然后通过水头损失曲线和管道的水头损失系数,可以计算出所需的冷却水泵的功率和扬程。
5.设计冷却塔:冷却塔是循环冷却水系统中的重要组成部分,它通过将热量传递给周围的空气来散热。
冷却塔的设计取决于冷却水的温度差、流量和环境温度等因素。
通常情况下,可以根据冷却水温度差和流量来确定冷却塔的散热面积,并选择合适的冷却塔类型和尺寸。
6.计算冷却水系统的热效率:冷却水系统的热效率可以通过以下公式计算:热效率=散热量/(散热量+冷却水泵的功率)其中,散热量可以通过已知的冷却水温度差和流量来计算,而冷却水泵的功率可以通过已知的冷却水流量和水泵的功率系数来计算。
以上就是循环冷却水系统计算的一些基本方法和步骤。
在实际应用中,还需要考虑到系统中的各种热损失和热交换的影响,并进行进一步的调整和优化。
因此,综合考虑各种因素是确保设计符合实际需求的关键。
冷却系统计算校核报告
冷却系统计算校核报告项目名称:某系设计开发编制:日期:校对:日期:审核:日期:批准:日期:目录1 概述 (1)1.1 项目来源 (1)1.2 冷却系统简介 (1)1.3 计算目的 (1)2 冷却系统设计的输入条件 (1)3 散热器设计基本参数的确定 (2)3.1 发动机水套散热量Qw及Qwm (2)3.2 散热器最大散热量Qmax (2)4 散热器设计计算 (3)4.1 散热器芯的正面面积 (3)4.2 散热面积S (3)5 最大扭矩工况下散热面积的校核 (4)6 风扇参数设计 (5)6.1 外径的确定 (5)6.2 风扇风量的确定 (5)7膨胀箱压力盖开启压力及膨胀箱容积确定 (7)8进水管计算 (8)9出水管计算 (8)10 计算结果 (8)11 结论 (9)参考文献 (9)1 概述1.1 项目来源根据《某车型整车开发技术协议》,按照车型开发的设计依据和要求,本计算报告对冷却系统进行了匹配计算。
1.2冷却系统简介冷却系统由散热器、电子风扇、膨胀水箱及管路等部件组成。
其功能是对发动机进行强制冷却,保证发动机能始终处于最适宜的温度状态下工作,以获得较高的动力性、经济性及可靠性。
冷却系统结构型式如下图所示:图1 冷却系统的结构图1.3计算目的通过计算确定设计的散热器及风扇是否与所选发动机相匹配。
2 冷却系统设计的输入条件冷却系统设计的输入条件见表1、表2表1 冷却系统设计基本参数3 散热器设计基本参数的确定3.1发动机水套散热量Qw及Qwm发动机最大水套散热量:Qw =60.42kJ/s=51961.8 千卡/h最大扭矩工况时发动机水套散热量:Qwm=(0.6~0.7)Qw式中:Qw ——额定功率时发动机水套散热量,kJ/s取中间值0.65,则Qwm =0.65 Qw=0.65×60.42kJ/s=39.273kJ/s3.2发动机传给冷却液的热量(Qw)额定功率点工况:5600rpmQw=AgePeHu/3600=0.25×0.3275×56.11×42500/3600=54.2KJ/s=46601.4千卡/hA-燃料热能传给冷却系的分数,取同类机型的统计量汽油机。
常用冷量的计算公式
常用冷量的计算公式1.空气冷却冷量计算公式:空气冷却冷量是指冷却设备从空气中吸收的热量,其计算公式为:Q=m×Cp×ΔT其中,Q为冷量(单位为千瓦或英热单位),m为空气质量流量(单位为千克/小时),Cp为空气比热容(单位为千焦耳/千克·摄氏度),ΔT为进出口温度差(单位为摄氏度)。
2.水冷却冷量计算公式:水冷却冷量是指冷却设备从进水中吸收的热量,公式为:Q=m×Cp×ΔT其中,Q为冷量(单位为千瓦或英热单位),m为冷却水质量流量(单位为千克/小时),Cp为水比热容(单位为千焦耳/千克·摄氏度),ΔT为进出口温度差(单位为摄氏度)。
3.蒸发冷却冷量计算公式:蒸发冷却是利用水从液态转为蒸气状态吸收热量,其计算公式为:Q=m×H其中,Q为冷量(单位为千瓦或英热单位),m为水质量流量(单位为千克/小时),H为蒸气化潜热(单位为千焦耳/千克)。
4.直接膨胀式制冷量计算公式:直接膨胀式制冷是利用制冷剂在系统内进行气态和液态的相变而吸收热量,计算公式为:Q=m×h其中,Q为冷量(单位为千瓦或英热单位),m为制冷剂质量流量(单位为千克/小时),h为制冷剂的焓值(单位为千焦耳/千克)。
5.吸收式制冷量计算公式:吸收式制冷是利用制冷剂在吸收器中与吸收剂反应形成溶液,然后在发生器中进行分离和再循环的过程,其计算公式为:Q=m×h其中,Q为冷量(单位为千瓦或英热单位),m为制冷剂质量流量(单位为千克/小时),h为制冷剂的焓值(单位为千焦耳/千克)。
6.冷凝器冷量计算公式:冷凝器冷量是指冷却设备从制冷系统中凝结出的热量,计算公式为:Q=m×Cp×ΔT其中,Q为冷量(单位为千瓦或英热单位),m为冷却水质量流量(单位为千克/小时),Cp为水比热容(单位为千焦耳/千克·摄氏度),ΔT为进出口温度差(单位为摄氏度)。
冷却水冷冻水计算方法及设计
冷却水冷冻水计算方法及设计1.冷却水计算方法:冷却水的计算是冷却水系统设计的基础,主要考虑以下几个因素:-热负荷计算:根据需要冷却的设备或空间的热负荷计算,包括冷却负荷和冷却水流量的计算。
常用的计算方法有传热计算法和系统热平衡法。
- 冷却水流量计算:根据需要冷却的设备或空间的热负荷计算出冷却水的流量需求。
冷却水流量的计算公式一般为:Q = m * Cp * deltaT,其中Q为冷却负荷,m为冷却水流量,Cp为冷却水的比热容,deltaT为冷却水的温差。
-冷却水温差计算:根据冷却水的进出口温度计算出冷却水的温差。
温差一般为10-15℃,但具体取值要根据实际情况来确定。
-冷却塔的选择:根据冷却水的温度要求和冷却水的流量计算出需要的冷却塔的能力,然后选择合适的冷却塔。
2.冷冻水计算方法:冷冻水的计算是冷冻水系统设计的基础,主要考虑以下几个因素:-冷负荷计算:根据需要制冷的设备或空间的冷负荷计算,包括冷负荷和冷冻水流量的计算。
常用的计算方法有传热计算法和系统热平衡法。
- 冷冻水流量计算:根据需要制冷的设备或空间的冷负荷计算出冷冻水的流量需求。
冷冻水流量的计算公式一般为:Q = m * Cp * deltaT,其中Q为冷负荷,m为冷冻水流量,Cp为冷冻水的比热容,deltaT为冷冻水的温差。
-冷冻水温差计算:根据冷冻水的进出口温度计算出冷冻水的温差。
温差一般为6-12℃,但具体取值要根据实际情况来确定。
-冷冻机组的选择:根据冷冻水的温度要求和冷冻水的流量计算出需要的冷冻机组的能力,然后选择合适的冷冻机组。
3.设计:-系统的布局:包括冷却水循环系统和冷冻水循环系统的布置。
冷却水循环系统一般包括冷却塔、冷却水泵、冷却水管道等设备;冷冻水循环系统一般包括冷冻机组、冷冻水泵、冷冻水管道等设备。
-系统的控制:包括系统的自动控制和手动控制。
自动控制一般采用PLC或DCS系统,可以根据冷负荷和温度变化来自动调节冷却水和冷冻水的流量和温度;手动控制一般采用仪表和阀门来手动调节冷却水和冷冻水的流量和温度。
冷却系统计算表
量占燃料热能得百分 比) 汽油机A=0.230.3; 柴油机A=0.180.25
ge(发动机燃料消耗 率) (kg/kw.h)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱNe(发动机功率) kw
0.23
0.21
Δtw (冷却液温升)6-12℃
γw (冷却液密度) 1000kg/m3
9 Δta (冷却空气温升)1030 ℃
25
1000
γa(空气密度) 1.01kg/m3
1.01
125 cw (冷却液比热) 4.187 KJ/kg.℃
4.187
cp(空气比热) 1.047 kj/kg.℃
1.047
K(传热系数) 420kj/m2.h.℃
Δt=tw-ta (冷却液和冷却空气的 平均温差) ℃
tw1(散热器进水温 度) ℃
420
65.58900184 Vf=Va/η
3.124860354
散热器的散热面积 (m2)
散热器正面积(m2) 风扇外径(m) 风扇叶尖速度(m/s) 风扇的风量(m3/s)
P=ΔPa+ΔPb
风扇的压力(Pa)
525 Nf=(P×Vf)/(1000× η)
3.645670413
风扇消耗的功率(Kw)
KJ/s=kw
tw=tw1-Δtw/2 ta=ta1+Δta/2
(冷却液平均 温度)
(冷却空气的 平均温度)
β(储备系数 1.1-1.15)
F=Qw*β/(K*Δt)
℃
℃
94.5
57.5
1.15
18.70711993
Fr=Va/v
0.26561313 D2=α×sqrt(Fr)
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
冷却系统计算一、闭式强制冷却系统原始参数都以散入冷却系统的热量Q W 为原始数据,计算冷却系统的循环水量、冷却空气量,以便设计或选用水泵、散热器、风扇1.冷却系统散走的热量Q W冷却系统散走的热量Q W ,受很多复杂因素的影响,很难精确计算,初估Q W ,可以用下列经验公式估算:3600h N g Q ueeWA(千焦/秒) (1-1)A ---传给冷却系统的热量占燃料热能的百分比,对汽油机A=0.23~0.30,对柴油机A=0.18~0.25ge---内燃机燃料消耗率(千克/千瓦.小时)Ne---内燃机功率(千瓦)hu---燃料低热值(千焦/千克)如果内燃机还有机油散热器,而且是水油散热器,则传入冷却系统中的热量,也应将传入机油中的热量计算在冷却系统中,则按上式计算的热量Q W 值应增大5~10%一般把最大功率(额定工况)作为冷却系统的计算工况,但应该对最大扭矩工况进行验算,因为当转速降低时可能形成蒸汽泡(由于气缸体水套中压力降低)和内燃机过热的现象。
具有一般指标的内燃机,在额定工况时,柴油机g e 可取0.21~0.27千克/千瓦.小时,汽油机g e 可取0.30~0.34千克/千瓦.小时,柴油和汽油的低热值可分别取41870千焦/千克和43100千焦/千克,将此值带入公式即得汽油机Q W =(0.85~1.10)N e 柴油机Q W =(0.50~0.78)N e车用柴油机可取Q W=(0.60~0.75)N e,直接喷射柴油机可取较小值,增压的直接喷射式柴油机由于扫气的冷却作用,加之单位功率的冷却面积小,可取Q=(0.50~0.60)N e,精确的Q W应通过样机的热平衡试验确定。
W取Q W=0.60N e考虑到机油散热器散走的热量,所以Q W在上式计算的基础上增大10% 额定功率:∴对于420马力发动机Q W=0.6*309=185.4千焦/秒增大10%后的Q W=203.94千焦/秒∴对于360马力发动机Q W=0.6*266=159.6千焦/秒增大10%后的Q W=175.56千焦/秒∴对于310马力发动机Q W=0.6*225=135千焦/秒增大10%后的Q W=148.5千焦/秒最大扭矩:∴对于420马力发动机Q W=0.6*250=150千焦/秒增大10%后的Q W=165千焦/秒∴对于360马力发动机Q W=0.6*245=147千焦/秒增大10%后的Q W=161.7千焦/秒∴对于310马力发动机Q W=0.6*180=108千焦/秒增大10%后的Q W=118.8千焦/秒2.冷却水的循环量根据散入冷却系统中的热量,可以算出冷却水的循环量V Wct V wwwWWγ∆=(米3/秒) (1-2)式中 t w ∆---冷却水在内燃机中循环时的容许温升,对现代强制循环冷却系,可取t w ∆=6~12℃γw ---水的比重,可近似取γw =1000千克/米3cw---水的比热,可近似取c w =4.187千焦/千克.度取t w ∆=12℃额定功率:∴ 对于420马力发动机V W =203.94/(12*1000*4.187)=4.06X10-3(米3/秒)=243.54(L/min)∴对于360马力发动机V W =175.56/(12*1000*4.187)=3.49X10-3(米3/秒)=209.65(L/min)∴对于310马力发动机V W =148.5/(12*1000*4.187)=2.96X10-3(米3/秒)=177.33(L/min)最大扭矩:(对应转速1300~1600)∴ 对于420马力发动机V W =165/(12*1000*4.187)=3.28X10-3(米3/秒)=197.03(L/min)∴对于360马力发动机V W =161.7/(12*1000*4.187)=3.22X10-3(米3/秒)=193.10(L/min)∴∴对于310马力发动机V W =118.8/(12*1000*4.187)=2.36X10-3(米3/秒)=141.87(L/min)3.冷却空气需要量冷却空气的需要量V a 一般根据散热器的散热量确定。
散热器的散热量一般等于冷却系统的散热量Q Wct V aaaWaγ∆=(米3/秒) (1-3)式中 t a ∆---空气进入散热器以前与通过散热器以后的温度差,通常ta∆=10~80℃γa ---空气的比重,可近似取γa =1.01千克/米 3ca---空气的定压比热,可近似取c a =1.047千焦/千克.度额定功率:(取t a ∆=75℃)∴ 对于420马力发动机V a =203.94/(60*1.01*1.047)=3.2143米3/秒 ∴ 对于360马力发动机Q W =175.56/(60*1.01*1.047)=2.7670米3/秒 ∴ 对于310马力发动机Q W =148.5/(60*1.01*1.047)= 2.3405米3/秒 最大扭矩:∴ 对于420马力发动机Q W =165/(80*1.01*1.047)=1.9504千焦/秒 ∴ 对于360马力发动机Q W =161.7(80*1.01*1.047)=1.9114千焦/秒 ∴ 对于310马力发动机Q W =118.8/(80*1.01*1.047)=1.4043千焦/秒 二、散热器的结构设计要点1、散热器的质量指标:1)、传热系数K R 是评价散热效能的重要参数,它表示当冷却水和空气之间的温差为1℃,每1秒通过1米2与空气接触散热表面所散走的热量。
提高散热系数可以改善散热效能,减少尺寸和材料消耗。
传热系数受散热器芯部结构、水管中冷却水的流速、通过散热器的空气流速、管片材料以及制造质量等许多因素的影响。
2)、空气阻力△P R ,它主要取决于散热芯的结构和尺寸散热器的传热系数K R 和空气阻力△P R ,只能通过专门的试验才能确定。
影响K R 最重要因素是通过散热芯的空气流速V a ,当V a 提高时,传热系数K R增大,但同时使空气阻力△P R 按平方关系更急剧地增长,使风扇功率消耗很快增加。
2、散热器的计算程序1)、按热平衡试验的数据或经验公式(1-1)计算出传给冷却液的热量Q W ;同时按公式(1-2)计算出冷却水的循环水量V W ;用公式(1-3)计算出冷却空气量V a 。
内燃机传给冷却液的热量Q W 应当等于散热器散出的热量;冷却水的循环量V W 应当等于流过散热器水管的水流量;冷却空气量V a 应当等于流过散热器的空气量。
2)、计算散热器的正面积F R根据冷却空气量V a 计算散热芯的正面积vV F aaR=(米2)va-----散热器正面前的空气流速(米/秒)。
载重汽车取8~10米/秒,小客车取12米/秒,矿山车和拖拉机取8米/秒额定功率:(取v a =8米/秒)∴ 对于420马力发动机V a =3.2143米3/秒 F R =0.4017875米 2 ∴ 对于360马力发动机Q W =2.7670米3/秒 F R = 0.345875米2 ∴ 对于310马力发动机Q W = 2.3405米3/秒F R = 0.2925625米2 算出散热芯的正面积F R 以后,再根据动力装置的总布置确定散热器芯部的高度h 和宽度b;hb FR=(米)额定功率:(取b =0.648米)∴ 对于420马力发动机h= F R /b=0.4017875/0.648米2=0.6200424米2 ∴ 对于360马力发动机h= F R /b= 0.345875/0.648米2=0.5337577米2∴ 对于310马力发动机h= F R /b= 0.2925625/0.648米2=0.451485米23)、计算散热器的水管数根据冷却水的循环量V W ,计算冷却水管数fv VwWt 0=式中v w ----水在散热器水管中的流速,一般取v w =0.6~0.8米/秒f----每根水管的横断面积,米24)、确定传热系数选取一定型式的散热器,并从散热器特性曲线上寻求相应的冷却水流速v w 和空气重量流速γa a v 条件下传热系数K R 的值。
K R 的值通常等于0.069~0.117(千焦/米2.秒.度),主要由散热器的结构形式和制造质量决定。
5)计算散热器的散热表面积FtF K QRW∆=(米2)式中t ∆----散热器中冷却水和冷却空气的平均温差,t ∆=t w-ta式中 t w ---冷却水平均温度t w =t w 1-2tw∆;ta----冷却空气平均温度21tt t aa a∆+=式中t w 1---散热器进水温度,对开式冷却系统可取t w 1=90~95℃,闭式冷却系统,可取t w 1=95~100℃ta 1---散热器冷却空气的进口温度,一般取40℃tw∆---散热器冷却水的进出口温差,一般取t w ∆=6~12℃ta∆---散热器冷却空气的进出口温差,一般取t a ∆=10~30℃考虑到经过散热器的冷却空气流速不可能均匀,散热片蒙上尘土时,散热性能要有降低,实际选取的散热面积F要比计算结果F 大一些,通常取F F β=0式中β---储备系数,一般取β=1.1~1.15根据统计,散热器的比散热面积,即内燃机单位功率所需要的散热面积在下列范围内:小客车:N F e=0.136~0.204 米2/千瓦载重车:N F e=0.204~0.408 米2/千瓦拖拉机:NF e=0.408~0.680 米2/千瓦6)计算散热器芯部厚度l RϕF Fl RR=式中ϕ---散热器芯的容积紧凑性系数,它表示单位散热芯部容积所具有的散热面积,ϕ越大,散热器愈小,但空气阻力也大。
它决定于散热片和水管的数目、布置和形状,一般取ϕ=500~1000米2/米3,对于选定的芯部结构,它是一个定值。
计算所得l R 值,应与实际的标准散热器尺寸相符。
三、水泵的设计要点及计算(一)、水泵的设计要点在水泵结构中,影响效率的主要关键是轮叶和蜗壳的形状,而影响可靠性的关键是水封。
(二)、水泵的计算水泵主要根据所需的泵水量和泵水压力来选择,其程序大致如下: 1.确定水泵的泵水量水泵的泵水量V P 可根据冷却水的循环量按下式初步确定:ηVWPVV =式中V W ---冷却水的循环量(米3/秒)ηV---水泵的容积效率,主要考虑水泵中冷却水的泄露,一般取0.6~0.852.确定水泵的泵水压力(P p )水泵的压力应当足以克服冷却系统中所有的流动阻力并得到必要的冷却水循环的流动速度;此外,为了冷却可靠,在工作温度下水在任一点的压力均应大于此时饱和蒸气压力。
当压力不够时,水泵入口处可能发生气蚀现象,因此此处的压力最低。
在机车柴油机中,泵水压力约需P=2.5X105~4.5X105(2.5~4.5巴)3.计算出叶轮进水孔半径r 1(CVr r P122)21=-π式中r 1---进水孔半径(米)r 0---叶轮轮毂的半径(米)C 1---水泵进口处的水流速度,一般取C 1=1~2米/秒。