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! |
Мы поможем в написании ваших работ!