发动机冷却系统计算
发动机冷却系统是汽车的重要组成部分之一冷却系统的作用是使发动机在各种转速和各种行驶状态下都能有效的控制温度,其中水套是整个冷却系统的关键部分。本文为发动机冷却系设计计算分析,水套计算分析由AVL公司的FIRE软件完成。通过CFD计算,可以得到水套整个流场速度、压力、温度以及HTC等)分布通过速度场可以识别出滞止区、速度梯度大的区域,通过温度分布可以分析可能产生气泡的位置,通过换热系数的分布可以评估水套的冷却性能,通过压力分布可以显示出压力损失大的区域。本文针对功率点进行了计算。
1。散热量的计算
在设计或选用冷却系统的部件时,就是以散入冷却系统的热量Q为原始数据,计算W
冷却系统的循环水量、冷却空气量以便设计或选用水泵和散热器1。1冷却系统散走的热量
冷却系统散走的热量Q受许多复杂因素的影响,很难精确计算,因此在计算时,W
通常采用经验公式或参照类似发动机的实测数据进行估算。在采用经验公式估算时,Q估W
算公式为:Q
Age
Neh
kJ
s
(1
W
3600
式中:A传给冷却系统的热量占燃料热能的百分比;
g内燃机燃料消耗率(kgkWh)e
Ne内燃机功率(kW)
h
燃料低热值kJkg
表1发动机总功率试验数据
发动机转速(rmi
)燃油消耗率(gkw.h)校正有效功率kw)
2000
293。5
20。2
3200
2865
374
4400
2808
539
5200
3207
63。9
6000
3408
70。2
校正有效扭矩(Nm)9631118116。9117。41118
g根据表1CK14发动机总功率实验数据:6000rpm时Ne702kW
3408gkWh
e
汽油机热量理论计算一般A0。23~030,但随着发动机燃烧技术的提高,热效率也
不断提高,根据同类型机型热平衡试验数据反运算,A值一般在0。15左右。
汽油低热值h
43100kJkg,A选取015,故对于CK14发动机标定功率下散热量:
Q015034087024310043KW
W
3600
1
f12冷却水的循环量
根据散入冷却系统的热量可以算出冷却水的循环量VW:
VW
QW
tww
cw
m3
s
2)
式中:tw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
tw4℃~8℃,本机初步计算取值7℃;
m水的比重,可近似取1000kg3
w
w
cw水的比热可近似取cw4。187kJkg℃
Q冷却系统散热量,由(2)式算得Q43KW。
W
W
将上述各值代入VW计算公式,可得CK14发动机标定功率下冷却水循环量为:
mVW≈0001473s147Ls
2。水泵的选用
2。1水泵的泵水量选取
水泵主要根据所需的泵水量和泵水压力来选择泵水量Vb可根据冷却水循环量VW
按下式初步确定
r