水箱散热器的设计和计算

A=0.3

g e =0.205kg/kW·

h P e =147kW

h n =41870kJ/kg

Q ω=105.1460kJ/s

C= 4.187kJ/（kg·℃）ρ=1000kg/m

3△t ω=

7℃Q=0.0036m 3/s

C p = 1.047kJ/（kg·℃）

ρa = 1.01kg/m 3

△t a =25℃

空气密度进出散热器的空气温差，通常取△t a =10～30℃系数，拖拉机中柴油机A=0.25～0.35，涡流机通柴油机燃油消耗率柴油机有效功率燃料低热值，柴油h n =41870kJ/kg 二.冷却系统中循环水流量Q（m 3/s）的计算

Q=Q ω/（C·ρ·△t ω）

式中：冷却水的比热水箱的设计和计算

Q ω=A·g e ·P e ·h n /3600

式中：

一.冷却系统的散热量Q ω（kJ/s）的计算

冷却水的密度柴油机进出水温差，通常取△t ω=6～12℃空气定压比热三.冷却空气需求量Q a （m 3/s）的计算

Q a =Q ω/（ρa ·C p ·△t a ）

式中：

Q a =

3.9773m 3/s

v a =8m/s F R =0.4972m 2W=0.64m

H=0.7768m

W=0.73m

H=0.74m

F R =0.5402m 2

v ω=0.3m/s l =0.019m

b=0.0022m

δ=0.0002m

f 0=0.0000328m 2

四.散热器正面积F R （m 2）的计算

F R =Q a /v a

式中：

根据拖拉机总体设计要求，200马力拖拉机所需散热器芯子的宽度W=670mm ，则根据散热器正面积的要求，散热器芯子的高度应为：

散热器正面前的空气流速，矿山车和拖拉机取v a =8m/s

查散热器标准尺寸表，得出散热器芯子的标准尺寸为：

五.散热器水管数的确定

i 1=Q /（v ω·f 0）

f 0=（l -b ）·（b-2δ）+0.25（b-2δ）2·π

水在散热器水管中的流速，一般取v ω=0.2～0.8m/s 水管断面尺寸，拖拉机用柴油机通常取前述尺寸式中：

i 1=

365

t ω=℃

t a =℃

t a1=40℃

△t=40℃

δ=0.0002℃λ=0.093℃ K R =0.0774kJ/m 2·s·℃

式中：

△t=t ω-t a =0.5（t ω1+t ω2）-0.5（t a1+t a2）

六.散热器中冷却水和冷却空气的平均温差△t的计算

冷却水的平均温度散热器进气温度，一般取t a1=40～45℃冷却空气的平均温度t ω1=95℃散热器的进水温度，对开式冷却系统可取t ω1=90～95℃；闭式冷却系统可取t ω1=95～100℃；

t ω2=89℃

散热器的出水温度，t ω2=t ω1-△t ω，△t ω为冷却水

的进出口温差，一般强制循环取△t ω=6～12℃，对流循环取 △t ω=10～20℃

t a2=65℃通过散热器后的空气温度，t a2=t a1+△t a ，△t a 是通过散热器后的空气的温升，一般取△t a =10～30℃

七.散热器传热系数K R 的确定

K R =1/（1/αω+δ/λ+1/αa ）

式中：

材料的壁厚，取δ=0.0002m ；材料的传热系数，不同材料的传热系数可查表所得；αω= 2.4kJ/m 2·s·℃水的放热系数，当管内水流速v ω=0.2～0.6m/s 时， 可取αω=2.33～4.07

空气的放热系数，它主要取决于空气流过散热器

的速度， 一般取αa =0.070～0.122

kJ/（m2·s·℃）八.散热器散热表面积F′的确定αa =0.08kJ/m 2·s·℃

F′=39.55m 2 T=0.0915m

T=0.100m

t=0.0028m

i 2=264

y=0.0405m 式中：

F ′=ΨR ·Q ω/（K R ·△t ）

散热器芯子的容积紧凑性系数，它表示单位散热器芯子容积所具有的散热面积。Ψ值越大，散热器越小，但空气阻力也越大。它决定于散热器的散热片和水管数目的多少、布置型式和形状。一般取ψ=370～900 m 2/m 3。Ψ值对于选定的芯子结

ψR =

1.15储备系数。考虑到焊接缺陷、水垢及灰尘对散热器性能的影响，可取ΨR =1.10～1.15

九.散热器芯子厚度T的确定

y=2（l -b ）+b π

T=F ′/（F R ·ψ）

式中：

ψ=800

计算所得的T 值，应圆整到标准散热器的尺寸。拖拉机用散热器芯子的厚度T 一般在60～100mm 之间。

十一.精确计算散热器的散热面积F，散热器上下水室的散热面积忽略不计

拖拉机柴油机的散热片片距通常为t=2.5～4.0mm ，大多为t=3.5mm 。散热片片距t 确定后，散热片的片数为i 2=H/t 。

十.散热片片距t的确定

1.每根水管的外周长（m ）