Systems. Methods. Technologies 4(36) 2017

Системы Методы Технологии . А . М . Альмохаммад и др . К оценке эффективности … 2017 № 4 (36) с . 67-70 67 УДК 62-713.4 DOI: 10.18324/2077-5415-2017-4-67-70 К оценке эффективности охлаждения элементов гидропривода с устройством орошения А . М . Альмохаммад а , Е . А . Сорокин b , Н . П . Куликова c Сибирский федеральный университет , ул . Киренского 26 а , Красноярск , Россия а mr.omar10@mail.ru, b esorokin@sfu-kras.ru, c anta_nastya@mail.ru Статья поступила 20.09.2017, принята 9.10.2017 Предложена конструкция теплообменного устройства , состоящая из верхнего и нижнего коллекторов , соединенных ме - жду собой теплообменными трубками , и вентилятора , работающего в автоматическом режиме . Для более эффективной теплоотдачи устройство оснащено дополнительной системой наружного водяного орошения . Для оценки влияния конструк - тивных параметров теплообменника на интенсивность охлаждения рабочей жидкости сформирована математическая мо - дель , в структуре которой учтена теплоотдача на внутренней поверхности трубы , а также от рабочей жидкости к стен - ке , от пучков оребрённых труб при обдуве и наружной поверхности оребрённой трубы за счет орошения . Параметры гидро - привода рассматриваются как сосредоточенные , а численные характеристики параметров — как усредненные по простран - ственным координатам . Показано , что при орошении теплообменной поверхности водой температура охлаждаемой жидко - сти на выходе из теплообменника снижается на 10–20 ° С по сравнению с « сухим » способом . Ключевые слова : гидропривод ; охлаждение рабочей жидкости ; теплообменник ; орошение . To estimation of elements cooling efficiency in a hydraulic drive with an irrigation device A.M. Almohammad а , E.A. Sorokin b , N.P. Kulikova c Siberian Federal University; 26a, Kirensky St., Krasnoyarsk, Russia а mr.omar10@mail.ru, b esorokin@sfu-kras.ru, c anta_nastya@mail.ru Received 20.09.2017, а ccepted 9.10.2017 The construction of a heat exchanger consisting of upper and lower collectors, interconnected by heat exchange tubes, and a fan operating in an automatic mode, is proposed. For more efficient heat dissipation the device is equipped with an additional system of external water irrigation. To assess the effect of the structural parameters of the heat exchanger on the cooling fluid cooling intensity, a mathematical model is formed. The structure of the mathematical model takes into account the heat transfer on the inner surface of the tube, the heat transfer from the working fluid to the wall, the heat transfer from bundles of finned tubes during blowing, and heat trans- fer on the outer surface of the finned tube due to irrigation. Hydraulic drive parameters are considered to be concentrated, and numer- ical characteristics of the parameters - as averaged over spatial coordinates. It is shown that when the heat exchange surface is irri- gated with water, the temperature of the cooled liquid at the outlet from the heat exchanger is reduced by 10-20 °C in comparison with the "dry" method. Keywords : hydraulic drive, cooling of working fluid, heat exchanger, irrigation. Введение Перегрев рабочей жидкости гидрофицированных машин в условиях высоких температур и интенсивной эксплуатации приводит к снижению вязкости , возрас - танию объемных потерь привода и снижению его объ - емного КПД . Кроме того , наблюдается интенсивный износ пар трения вследствие снижения смазывающей способности рабочей жидкости . Встроенные системы охлаждения не всегда могут обеспечить рациональный температурный режим [1, 2, 3, 4, 5]. Общие положения . Постановка задачи . На основе анализа методов и средств интенсивного отвода тепла от основных элементов гидропривода предложены схема конструкции теплообменного устройства и мате - матическая модель , определяющая распределение ос - новных тепловых потоков [6,7]. Дополнительные труб - ки калорифера обеспечивают более интенсивный отвод тепла и , в конечном счете , более эффективную работу теплообменника , направленную на рационализацию температурного режима гидравлического привода в целом и повышение эффективности его работы при эксплуатации в условиях высоких температур [8]. Построение математической модели . В основу модели оценки температуры рабочей жидкости ж Т в функции времени ( τ ) и конструктивных параметров гидропривода положена формула [9]: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 0 ГП ГП ГП ГП / ехр 1 1 Т Cm FK F K Q Q Т ГП ГП ГП т ж +       τ − ⋅ ⋅ + = , (1) где ГП C — средняя удельная теплоемкость материалов , гидрооборудования и рабочей жидкости ; ГП Q — тепловой поток , выделяемый гидроприводом ; т Q — тепловой