Расчет системы масляного охлаждения



Охлаждение анодов мощных рентгеновских трубок, работающих в режиме длительных нагрузок, осуществляется проточной жидкостью – водой или маслом.

Количество тепла, передаваемое от охлаждаемой поверхности анода к жидкости в единицу времени, определяется выражением:

где Q 1 – тепло, отдаваемое торцевой частью охлаждаемой поверхности, ккал/ч; Q 2 – тепло, отдаваемое цилиндрической частью охлаждаемой поверхности, ккал/ч.

где α1 – коэффициент теплоотдачи торцевой поверхности, ккал/м2×ч×град; F 1 - площадь торцевой поверхности, м2; t ст – температура охлаждаемой стенки, °С; t ж – средняя температура охлаждающей жидкости, °С.

 ,

где l2 – коэффициент теплопроводности материала анода (для меди l2 = 330 ккал/м×ч×град); F 2 – площадь поперечного сечения металлической трубчатой части анода, м2; , α2 – коэффициент теплоотдачи цилиндрической поверхности анода, ккал/м2×ч×град;  - внутренний периметр сечения канала анода, м.

 Коэффициенты теплоотдачи α1 и α2 могут быть рассчитаны по формулам:

где  безразмерная величина – критерий Рейнольдса, характеризующая режим движения жидкости в подводящей трубке;  критерий Рейнольдса, характеризует режим движения в цилиндрическом зазоре охлаждающей системы; ω1, ω2 – скорости движения жидкости в подводящей трубке и цилиндрическом зазоре, м/сек; d 2 – диаметр сечения отверстия подводящей трубки, м;

 - эквивалентный диаметр цилиндрического зазора, по которому движется охлаждающая жидкость, м; S 2 – сечение этого зазора, м2; L – его периметр, м;  - критерий Прандля, характеризующий физические свойства охлаждающей жидкости; ν – кинематическая вязкость жидкости, м2/сек; a – коэффициент температуропроводности жидкости, м2/сек; l - коэффициент теплопроводности жидкости, ккал/м×ч×град.

Скорости воды ω1 и ω2 могут быть найдены из выражений:

где V – расход жидкости, л/мин; S 1 – сечение отверстия в подводящей трубке, м2; S 2 – сечение зазора, м2.

Основные параметры жидкости и связанные с ней данные:

V = 6 [л/мин] – расход жидкости;

λ = 0.094  – коэффициент теплопроводности масла;

ν = 10.3 *  – кинематическая вязкость масла;

 = 100 [0С] – температура охлаждаемой стенки;

 = 40 [0С] – средняя температура охлаждающей жидкости;

 220 – критерий Прандля, характеризующий физические свойства охлаждающей жидкости;

Геометрические данные СО:

 м – наружный диаметр подводящей трубки;

 м – внутренний диаметр внутренней трубки;

 м – диаметр всего анода;

 м – диаметр торцевой поверхности;

 – площадь торцевой поверхности;

 – площадь сечения меди трубчатой части анода;

 – сечение подводящей трубки;

 – сечение кольцевого зазора;

 м – внутренний периметр сечения канала анода;

Расчет скорости потоков:

Расчет критерия Рейнольдса:

Расчет теплоотдачи поверхностей:

 

Расчет отводимого поверхностями тепла:

Q = 4470  

P = Q / 0.863 = 5180 Вт


Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 436; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!