Расчет системы масляного охлаждения
Количество тепла, передаваемое от охлаждаемой поверхности анода к жидкости в единицу времени, определяется выражением:
, (6)
где Q1 – тепло, отдаваемое торцевой частью охлаждаемой поверхности, ккал/ч; Q2 – тепло, отдаваемое цилиндрической частью охлаждаемой поверхности, ккал/ч.
, (7)
где α1 – коэффициент теплоотдачи торцевой поверхности, ккал/м2×ч×град; F1 - площадь торцевой поверхности, м2; Tст – температура охлаждаемой стенки,°С;Tж – средняя температура охлаждающей жидкости, °С.
, (8)
где l2 – коэффициент теплопроводности материала анода (для меди l2 = 330 ккал/м×ч×град); F2 – 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:
(9)
(10)
где – безразмерная величина – критерий Рейнольдса, характеризующая режим движения жидкости в подводящей трубке; – критерий Рейнольдса, характеризующий режим движения в цилиндрическом зазоре охлаждающей системы; w1, w2 – скорости движения жидкости в подводящей трубке и цилиндрическом зазоре, м/сек; d2 – диаметр сечения отверстия подводящей трубки, м; – эквивалентный диаметр цилиндрического зазора, по которому движется охлаждающая жидкость, м; S2 – сечение этого зазора, м2; L – его периметр, м; – критерий Прандтля, 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:
(11)
(12)
где V – расход жидкости, л/мин; S1 – сечение отверстия в подводящей трубке, м2; S2 – сечение зазора, м2.
ч
По формулам (6) – (12) был произведен расчет масляной системы охлаждения, результаты которого представлены далее:
Площадь торцевой поверхности:
Площадь сечения меди трубчатой части анода:
Сечение подводящей трубки:
]
Сечение кольцевого зазора:
]
Внутренний периметр сечения канала анода:
[м]
Расчет скорости потоков:
Расчет критерия Рейнольдса:
Расчет теплоотдачи поверхностей:
Расчет отводимого поверхностями тепла:
Q = + = 1,585
P = = 1,837
В результате проведения расчета системы охлаждения получены следующие ее параметры:
|
|
[мм] – наружный диаметр подводящей трубки;
[мм] – диаметр сечения отверстия подводящей трубки;
[мм] – диаметр всего анода;
[мм] – диаметр торцевой поверхности;
l = 30 [мм] – длина труб для охлаждения в теле анода
V = 2 [л/мин] – скорость расхода масла
Также важными параметрами для разработки являются:
Lтр = 200 мм – длина трубки
r = 45 мм – межэлектродный промежуток
rэ-б = 30 мм – расстояние электрод–баллон
dw = 5 мм – толщина вольфрамовой мишени
Значение толщины мишени рассчитывалось из допущения, что глубина проникновения электронов в мишень составляет 1 мкм на каждые 10 кВ разности потенциалов между катодом и анодом, т.е. при U = 300 кВ dw min = 30мкм
Дата добавления: 2019-07-17; просмотров: 672; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!