Интеркулер и турбина чем отличаются
Перейти к содержимому

Интеркулер и турбина чем отличаются

  • автор:

Что такое интеркулер? И для чего он нужен вообще на автомобиле

НУ что ребята написал я несколько статей про форсированные двигатели, и пошли вопросы. НА некоторые я уже ответил, например про турботаймер и турбояму. Сегодня же постараюсь раскрыть вопрос об интеркулере. Задал мне такой вопрос водитель маршрутного FORD (дизель) – спрашивает, что это такое и зачем он нужен вообще, а также можно ли его убрать. Что же вопросов много, постараюсь их все раскрыть. Думаю, будет интересно и вам, так что читайте дальше …

Что такое интеркулер

ОГЛАВЛЕНИЕ СТАТЬИ

  • Устройство
  • Типы интеркуллеров
  • Эффективность применения
  • Минусы интеркулера
  • Можно ли его убрать?

Для начала определение.

Интеркулер – это промежуточный элемент в системе подачи воздуха в цилиндры двигателя, рассчитанный только на одну функцию охлаждения. Может присутствовать как на дизельных двигателях, так и на бензиновых. Основная задача понизить температуру поступающего воздуха – сделав его плотнее, что благотворно сказывается на создании горючей смеси и давлении в цилиндры.

Простыми словами можно сказать так – чем холоднее воздух, тем больше у него плотность, тем больше его поступает в двигатель, а значит – давление в цилиндры будет намного сильнее, также смесь будет более обогащенной. Наверное, многие замечали, что автомобиль работает лучше в ночной период времени — летом, когда воздух охлажден. В турбированных двигателях сжатый воздух нагревается до приличных температур, как говорят специалисты не редко до + 150 + 200 градусов Цельсия. Это происходит по нескольким причинам:

Во-первых, сжатие, от этого он очень быстро разогревается.

Во-вторых, передача температуры от выхлопных газов, а они очень сильно разогреты.

охлаждение воздуха

Все это не благотворно сказывается на работе турбонаддува, интенсивность снижается, поэтому для понижения температуры решено было установить в промежутке интеркулер.

Устройство

По сути это очень простое устройство. Внешне оно похоже на большой радиатор с множеством ходов, патрубков и пластин – это своего рода теплообменник, который должен рассеивать тепло. Важно отметить — что охлаждающие патрубки должны быть максимально длинными (для лучшего охлаждения) и прямыми, иначе если они будут загибаться это может привести к потере давления.

устройтсво

Для максимального эффекта охлаждения к этим патрубкам приваривают внешние дополнительные пластинки, для еще больше отвода тепла. Материал обычно – медь или алюминий, потому как теплоотдача у них максимальная. Сам интеркулер устанавливается между компрессором турбины и впускным коллектором. Обычно его прячут под бампер автомобиля, либо рядом с радиатором охлаждения двигателя (но есть также варианты установки в крыло автомобиля). Но не все устройства одинаковы, есть как воздушные, так и водяные системы.

Типы интеркуллеров

Сейчас различают всего два типа таких устройств.

1) Воздушный тип. Где охлаждение происходит при помощи воздушного набегающего потока при движении автомобиля, чем быстрее машина двигается – тем интенсивнее происходит процесс.

2) Водяное охлаждение. Как вы уже догадались, происходит благодаря циркуляции охлаждающей жидкости.

водный тип

Если сравнить два этих типа, то самая простая это воздушная система, но она не такая эффективная и зачастую очень громоздкая. Поэтому сейчас многие производители переходят на водяные системы – они намного компактнее, да и вода намного эффективнее убирает лишнюю температуру. Однако такие системы сложнее в устройстве, установке и последующей эксплуатации.

Эффективность применения

Наверное, сейчас многие поняли что такое и для чего нужен интеркулер, однако остается вопрос про его эффективность. Насколько эффективно его применение в машине?

Ребята эффект есть и еще какой. Так например — охлаждение воздуха всего на 10 градусов, дает рост производительности двигателя примерно на 3%. А как правило даже «воздушный тип» интеркулеров охлаждает воздух примерно на 50 градусов, вот вам и 15% к мощности. Но рекордсменами являются водные системы, у них понижение температуры может доходить до 70 градусов, то есть – 21% к мощности двигателя.

Как видите — установка этого устройства очень обоснована. Однако хочется сразу отметить, что их ставят только на турбированные двигатели, ведь у обычных нет таких объемов нагнетания в цилиндры воздуха, да и нет такого сильного нагрева.

Минусы интеркулера

Даже самая идеальная система – неидеальна! Вот и наше устройство имеет ряд недостатков. Перечислю по пунктам:

1) Это понижение давления. Понятно, что поток, проходящий через множество трубок, отдает часть своей энергии на их преодоление.

2) Вес. Как ни крути, а это приспособление не из легких, есть варианты которые доходят до 20 кг веса.

3) Водные системы, требуют дополнительной охлаждающей жидкости. ДА и сама система требует внимания, потому как если жидкость вытечет, то эффективность упадет в разы.

Можно ли его убрать?

И последнее – можно ли избавиться от этого приспособления? Конечно можно, почему нет! Однако зачастую такие переделки ни к чему хорошему не приводят. Только сами подумайте, на сколько упадет производительность мотора, примерно на 15 – 20%, а «оно» вам нужно? Да и система подачи воздуха, которая находится на двигателе, не рассчитана на такие высокие температуры, поэтому без интеркулера — может пострадать. Кстати по нему можно определить рабочая ли у вас турбина, смотрим небольшое видео.

Скажу больше, один из самых распространенных видов тюнинга является установка интеркулера большого размера и объема, для прохождения больших объемов воздуха, а соответственно для его лучшего охлаждения. Также многие тюнеры устанавливают специальные воздухозаборники на капоте автомобиля которые, направляют набегающий холодный поток напрямую на корпус интеркулера, что еще больше увеличивает отдачу.

большой размер

НА этом буду заканчивать, надеюсь моя статья была вам полезна, всем пока – искренне ваш АВТОБЛОГГЕР.

(72 голосов, средний: 4,69 из 5)

Что такое интеркулер

Турбокомпрессоры и картриджи

Что такое интеркулер (и для чего он предназначен)?

Интеркулер (Intercooler)

Когда поток воздуха втягивается в турбонагнетатель, усиливается, а затем нагнетается в двигатель, то он очень сильно нагревается. Горячий воздух не так полезен для двигателя, как холодный. Поэтому многие двигатели с турбонаддувом оснащаются интеркулером.

Интеркулер – это в основном радиатор типа «воздух-воздух». Горячий воздух от турбонагнетателя поступает с одного конца и охлаждается по мере прохождения через промежуточный охладитель (так же как вода в радиаторе автомобиля) перед тем, как попасть в двигатель при значительно более низкой температуре.

Это позволяет двигателю в полной мере использовать простой физический принцип: холодный воздух плотнее, чем горячий.

Это означает, что для заданного объема (например, цилиндра двигателя) мы можем получить больше кислорода в том же пространстве по причине высокой плотности воздуха. Чем больше кислорода, тем выше производительность.

Распространенные неисправности интеркулера

1. Пропускающие шланги турбонаддува

Существует не так много видов неисправностей интеркулера. Поэтому большинство поломок связано либо с неправильной установкой интеркулера, либо с физическим повреждением, приводящим к утечке потока воздуха.

Одно из самых распространенных мест, где случаются поломки, – резиновые шланги и зажимы, которые удерживают их на месте. Со временем резина портится, а зажимы могут утратить зажимное усилие, что может привести к тому, что шланги наддува фактически пропускают воздух.

Это может привести к вялой, неэффективной работе двигателя автомобиля. Вы даже сможете услышать свистящий звук (хотя и не всегда), поскольку такой звук издает утечка воздуха во время езды.

Решение проблемы довольно простое: установка новых шлангов и зажимов.

2. Физические повреждения

Поскольку интеркулер установлен прямо в передней части автомобиля, то это означает, что он подвержен повреждениям, вызванным попаданием в него камней и крупных обломков различного мусора.

Камни и мусор могут повредить тонкие охлаждающие ребра, снижая эффективность охлаждения потока воздуха, и в крайних случаях повредить трубы, через которые проходит нагнетаемый воздух.

Наиболее распространенным последствием является потеря производительности интеркулера, что приводит к повышению температуры воздуха на входе, а в худшем случае промежуточный охладитель может получить пробоину, в результате чего увеличится утечка воздуха.

Решение проблемы – установка нового интеркулера.

3. Загрязнение маслом

Поскольку воздух, поступающий в интеркулер, поступает непосредственно из турбокомпрессора, это означает, что какие-либо проблемы с турбокомпрессором также повлияют на интеркулер.

Например, если турбонаддув страдает от утечки масла из-за изношенных уплотнений, то масло, которое просочилось, будет куда-то уходить. Скорее всего, это будет интеркулер.

Это означает, что масло собирается в нижней части интеркулера, что снижает его производительность. Он также вводит пары масла в нагнетаемый воздух, что отрицательно сказывается на производительности двигателя.

Для проверки снимите шланги нагнетателя и осмотрите их на предмет загрязнения маслом. Если таковые имеются, снимите интеркулер и промойте его средством для удаления масла с двигателя, чтобы удалить все масло изнутри интеркулера.

Интернет-магазин Auto-grupp.ru начал свою работу в 2001 году, с открытия автосервиса и стола заказов запчастей. Так как сами занимались ремонтом, главной целью было предложить нашим клиентам качественные запчасти.

Без чего не может обойтись ни один турбированный мотор

Любители быстрой езды в большинстве случаев отдают предпочтение автомобилям с турбированным наддувом. Данный агрегат позволяет увеличить мощность мотора, обеспечивая дополнительные лошадиные силы.

Одним из элементов турбодвигателя любого авто является интеркулер, без которого турбонаддув не был бы полноценным.

Основная функция этого узла заключается в охлаждении воздуха, поступающего в цилиндры ДВС. Интеркулер снижает температуру воздушных масс, тем самым делая его плотнее. Вследствии этого, создаваемая горючая смесь отличается лучшей эффективностью.

Если объяснить это по-простому, то, чем ниже температура воздуха, тем выше его плотность. Соответственно, его больше поступит в мотор — создаваемое давление будет больше. Дополнительно ТВС станет обогащенной, что хорошо сказывается на итоговой мощности авто и возможности развивать высокую скорость.

В качестве примера можно привести следующее: каждый автовладелец замечал, что ночью в теплые месяцы авто работает лучше. Замечается улучшенная динамика разгона, максимальная скорость и т.д. Это все объясняется тем, что воздух в ночное время намного прохладней, что позволяет получать его в большем количестве для создания топливно-воздушной смеси благодаря его плотности.

Интеркулер является промежуточным элементом, позволяющим быстро выполнить охлаждение воздуха. Дополнительно автовладельцем могут устанавливаться воздухозаборники на капоте, которые направляют воздух напрямую к интеркулеру.

Что собой представляет интеркулер

По конструкции данное устройство похоже на радиатор, который имеет множество пластин для охлаждения, патрубков и ходов. Такой теплообменник отлично справляется с отводом и рассеиванием тепла. Отличительной особенностью данного узла является наличие длинных патрубков, благодаря которым процесс охлаждения происходит с повышенной эффективностью.

интеркулер

Для улучшения отвода тепла дополнительно могут привариваться пластины из меди или алюминия (эти металлы отличаются хорошей теплопроводностью). Данный процесс — индивидуальное решение автовладельца. Для его выполнения требуется обратиться в проверенный автосервис, где предоставят гарантию на проделанную работу.

Устанавливается интеркулер между компрессором турбины и коллектором (впускным). В большинстве случаев, его могут запрятать под бампер транспортного средства или вблизи с радиатором охлаждения.

Какие бывают интеркулеры

Такие устройства могут быть двух типов — воздушные и водяные. Наиболее эффективным являются именно интеркулеры, обеспечивающие охлаждение водным способом.

Но не стоит недооценивать интеркулеры воздушного типа, поскольку они способны увеличить производительность двигателя на 15%. Объясняется это тем, что понижение температуры на каждые 10 градусов обеспечивает прирост мощности на 3%. Вследствии этого и получается результат в 15 процентов.

Интеркулеры водного типа способны охладить воздух на 70 градусов, что гарантированно обеспечит прирост производительности на 21%, что является отличным показателем.

Благодаря этому, турбированный двигатель может удивить владельца авто высокой скоростью. Без этого устройства нормально функционировать не может ни один мотор с турбированным наддувом. В некоторых случаях, владельцы авто с такими ДВС просто отказываются от интеркулера, лишая себя возможности по полной испытать возможности двигателя.

Интеркулер и турбина чем отличаются

Интеркулер турбины

10-KPMMotorsport-Intercooler

схема_интеркулера

Промежуточный охладитель (интеркулер) медленно, но уверенно признается как неотъемлемая составная часть системы турбонаддува. Его использование должно рассматриваться не просто как добавление льда к нашему лакомству. Правильный промежуточный охладитель означает большее количество этого лакомства.

Общая схема системы турбонаддува с промежуточным охлаждением.

Промежуточный охладитель это радиатор или, используя более правильную терминологию, теплообменник, расположенный между турбонагнетателем и впускным коллектором. Основная его задача состоит в том, чтобы забрать ненужную теплоту из нагнетаемого воздуха, которую туда добавил турбонагнетатель в процессе сжатия. Очевидно, что качество промежуточного охладителя должно оцениваться его способностью по переносу этой теплоты. К сожалению, это только верхушка айсберга, поскольку простое по сути добавление промежуточного охладителя создает множество разнообразных проблем. Извлечение большей пользы от установки промежуточного охладителя при уменьшении проблем, которые он может принести — техническая задача, которая должна быть решена прежде, чем можно будет создавать систему турбонаддува с промежуточным охлаждением воздуха.

Будет ошибкой думать, что «любой интеркулер лучше, чем отсутствие интеркулера «.

Отвод теплоты от нагнетаемого воздуха имеет два огромных достоинства. Во-первых, понижение температуры увеличивает плотность воздуха. Увеличение плотности пропорционально изменению температуры (измеренное по абсолютной шкале). Более плотный воздушный заряд производит больше энергии. Вторым, но не менее важным эффектом является потрясающий выигрыш в процессе сгорания, вызванный уменьшением вероятности возникновения детонации вследствие пониженных температур воздушного заряда. Эти два достоинства являются причиной того, что правильно выбранный промежуточный охладитель может увеличить мощность и/или запас прочности двигателя с турбонагнетателем. Чтобы уточнить, какие испытания проводятся при оценке системы промежуточного охлаждения, обратитесь, пожалуйста, к главе «Испытания системы».

38c1bb8s-960

Оптимальная конструкция интеркулера

Факторов, определяющих оптимальность конструкции при создании промежуточного охладителя много, и они различны по своей природе. Эти факторы определяют направления приложения инженерной мысли для постройки промежуточного охладителя, который максимизирует отвод тепла и минимизирует потери давления наддува и любые негативные проявления инерционности.

862bf23a1443

Жидкостное охлаждение на Toyota Celica

Площадь теплопередачи.

Площадь теплопередачи — сумма площадей всех пластин и оболочек в ядре теплообменника, которые отвечают за передачу теплоты из системы. Легко заметить, что чем больше площадь теплопередачи, тем более эффективен промежуточный охладитель. Не ждите, однако, что вдвое большая площадь удваивает эффективность. Увеличение ядра на 10% даст вам уменьшение приблизительно на 10% «неполноты эффективности». То есть, увеличение на каждые 10% станет все менее и менее весомым. Например, если существующее ядро промежуточного охладителя имеет эффективность 70%, увеличение ядра на 10% должно дать приблизительно 10% от отсутствующих 30%, другими словами, эффективность увеличенного ядра составит 73%.

пластинчатый-турбинчатый

Два наиболее популярных варианта ядра промежуточного охладителя — «пластинчатый» (сверху) и «трубчатый» (снизу). Пластинчатый промежуточный охладитель обеспечивает меньшее сопротивления потоку, в то время как трубчатый промежуточный охладитель имеет тенденцию быть более эффективным с точки зрения теплообмена. » Трубы » обычно делаются 1/4 11 толщиной и 1 1/2-3 » шириной.

Внутреннее проходное сечение.

Конструкция с прямым потоком воздуха через ядро плоха с точки зрения эффективности. Чем более извилист путь воздуха сквозь ядро, тем более вероятно, что он отдаст свою теплоту, а это и есть наша главная задача. Обратной стороной медали является то, что плохая обтекаемость внутри ядра может создавать большие потери давления наддува. Для компенсации плохой обтекаемости внутреннее проходное сечение должно быть сделано достаточно большим, чтобы замедлить скорость движения воздуха внутри ядра промежуточного охладителя и свести потери давления к приемлемому уровню.

8965898

Сейчас практически все after-market производители предлагают комплекты для установки интеркулеров. Комплект интеркулера воздух-воздух от Greddy.

Наиболее важный аспект конструкции промежуточного охладителя — низкие внутренние потери давления.

Внутренний объем.

Сначала весь внутренний объем системы промежуточного охлаждения должен наполниться воздухом под давлением, и лишь тогда какое-то давление будет создано во впускном коллекторе. Хотя этот объем вносит не самый существенный вклад в задержку (лаг), однако и этот аспект конструкции неплохо бы оптимизировать в процессе создания хорошей системы промежуточного охлаждения. Весьма полезно в процессе конструирования представлять себе объем системы и постоянно пытаться убрать излишек. Чтобы количественно представить взаимосвязь между объемом и задержкой, предлагается разделить внутренний объем на расход воздуха через систему на определенных оборотах двигателя и умножить результат на 2. (Коэффициент 2 — результат приблизительного удвоения расхода воздуха через систему при переходе от простой езды к работе двигателя с наддувом). Приблизительное время задержки в этом случае равно

время_расход

Пример: Пусть объем системы впуска 8,2 литра. Расход воздуха — 8,415 м3/мин на режиме приблизительно 5000 оборотов в минуту. Тогда

время_расход2

Совершенно точно можно сказать, что приемистость будет плохой, если двигатель оборудован датчиком расхода воздуха, размещенным слишком далеко от корпуса дроссельной заслонки. Открытие дроссельной заслонки формирует импульс низкого давления, перемещающийся к датчику расхода воздуха. Как правило, этот импульс должен пройти расстояние от корпуса дроссельной заслонки до промежуточного охладителя, сквозь промежуточный охладитель, назад к турбонагнетателю, потом на расходомер, чтобы тот зарегистрировал изменение. Только когда расходомер получит этот импульс, отношение воздух/топливо может измениться топливным контроллером с учетом новых условий нагрузки на двигатель. Надо заметить, что в этой схеме возможны усложнения, связанные с наличием датчика положения дроссельной заслонки, которым может быть оборудован двигатель. И всё-таки, как правило, чем дальше дроссельная заслонка отдатчика расхода воздуха, тем хуже приемистость. Таким образом, длине этой траектории необходимо также уделить некоторое внимание на этапе проектирования.

chistka-promyvka-interkulera-vnutri-masla-9

Серьезный подход к промежуточному охлаждению.

Когда двигатель оборудован системой впрыска, оснащённой датчиком давления во впускном коллекторе, и при этом не используется датчик расхода воздуха, либо же речь идёт о двигателе с карбюратором, установленным после турбонагнетателя, длина впускного тракта может быть достаточно длинной без отрицательных последствий, поскольку приемистость при этом не пострадает.

Таким образом, основная задача при проектировании системы промежуточного охлаждения состоит в том, чтобы максимизировать способность системы по отводу теплоты от сжатого воздуха и при этом снизить такие неблагоприятные воздействия, как потеря давления наддува, потеря приемистости или любая задержка при повышении давления наддува.

Расчёт параметров промежуточного охладителя

Изменение плотности впускного воздуха может быть вычислено относительно изменения температуры, вызванного промежуточным охладителем. Например, предположите, что турбонагнетатель имеет компрессор, повышающий температуру на 90°С выше температуры атмосферного воздуха, то есть до 383° абсолютной температуры при нормальной температуре 20°С (ноль градусов Цельсия соответствует 273° по абсолютной шкале температуры; прибавьте 20°С, получим 293°, 90° С выше этой температуры — 383° абсолютной температуры). Если мы используем в системе промежуточный охладитель с эффективностью 60 %, мы понизили бы температуру воздуха на 0,6 х 90″С = 54()С, уменьшив повышение температуры до 36°С в отличие от первоначальных 90°С или абсолютную температуру 293° + 36° = 329°. Изменение плотности в этом случае может быть вычислено из отношения первоначальной абсолютной температуры к конечной абсолютной температуре:

температуры

Вычисление эффективности промежуточного охладителя.

Поэтому, этот промежуточный охладитель даст увеличение плотности воздушного заряда приблизительно 16 %. Это означает, что на 16 % большее количество воздушных молекул окажется в камере сгорания, нежели при отсутствии интеркулера. При неизменных прочих условиях можно было бы ожидать пропорциональное увеличение мощности. Этого, к сожалению, не происходит вследствие потерь давления, вызванных аэродинамическим сопротивлением внутри промежуточного охладителя. Соответствующее уменьшение мощности, вызванное потерей давления, может быть оценено посредством вычисления отношения абсолютного давления с использованием промежуточного охладителя к давлению без промежуточного охладителя и вычитанием результата из 100%.

Пример: Если из 0,68 бар, созданного компрессором давления, 0,14 потеряны из-за сопротивления промежуточного охладителя:

потеря_мощности

Этот расчёт показывает, что потери при прохождении воздушного потока сквозь промежуточный охладитель составляют 8 %. Мысль о том, что потерянное давление наддува может легко быть восстановлено путем регулирования вестгейта, является не совсем правильной, несмотря на всю свою притягательность. Конечно, если давление наддува будет увеличено, мощность увеличится, но последствием этого будет то, что давление на входе в турбину увеличится, поскольку Вы попытаетесь заставить турбину работать при большей нагрузке. Большее давление на входе в турбину создает большее обратное давление, которое увеличивает количество теплоты в камере сгорания, которая понижает плотность воздуха на впуске и так далее, и так далее. Таким образом, можно видеть, что идея восстановления потерянной, из-за наличия интеркулера, мощности, путем повышения давления наддува — это, в некотором роде, попытка ухватить собственный хвост. Слишком бесполезной затеей будет попытка разработать и изготовить мифический промежуточный охладитель с нулевыми потерями.

GTR35-GT1000-intercooler

Промежуточные охладители воздух /воздух, установленный на GTR35.

Вычисление КПД промежуточного охладителя.

Идея состоит в том, чтобы сравнить увеличение температуры воздуха, вызванного турбонагнетателем, с понижением температуры при прохождении воздуха через промежуточный охладитель. Увеличение температуры после компрессора — это разность температуры воздуха на выходе из компрессора (Тсо) и температуры окружающей среды (Тa).

Увеличение температуры = Тсо— Тa;

Количество тепла, отведенного промежуточным охладителем характеризуется разностью температуры воздуха, выходящего из компрессора (Тсо) и температуры воздуха, выходящего из промежуточного охладителя (Т).

Уменьшение температуры = ТсоТ;

Эффективность промежуточного охладителя (Еj) определяется как отношение понижения температуры к увеличению температуры:

ej

Пример: Пусть Тa = 20° С, Тсо= 120° С, иТ= 40 0 С. Тогда:

E

Выбор типа промежуточного охладителя

В настоящее время имеются два типа промежуточных охладителей, подходящих для использования: воздух/ воздух и воздух/жидкость. Каждый имеет свои особенности. Решение, о том, какой из них является наиболее подходящим для конкретного приложения, должно основываться на достоинствах и недостатках каждого из типов применительно к конфигурации транспортного средства.

Агрегат воздух/воздух будет проще, имеет большую тепловую эффективность на высоких скоростях, большую надежность, более простое обслуживание, и, наконец, низкую стоимость. Агрегат воздух/жидкость будет иметь лучший термический к.п.д. на низких скоростях, обеспечивает лучшую приемистость в случаях, когда система впрыска оборудована измерителем массового расхода, меньшую потерю давления и снижает вероятность работы компрессора на неустойчивых режимах. Габаритные ограничения или сложности прокладки воздуховодов могут диктовать невозможность использования агрегатов воздух/воздух. В подобных случаях выбор осуществляется сам собой.

25

Ядро промежуточного охладителя трубчатого и «plate & bar» вида обеспечивает хороший теплообмен за счет развитых турбулизаторов, но меньшую внутреннюю площадь проходного сечения.

Промежуточный охладитель воздух/воздух

При конфигурировании промежуточного охладителя воздух/воздух необходимо в равной степени уделять адекватное внимание самым разнообразным факторам. Хорошо сбалансированная и оптимизированная конструкция может получиться только вследствие кропотливой работы над деталями, пока все нюансы конструкции не будут соответствовать техническим требованиям, перечисленным в следующих параграфах.

Внутреннее проходное сечение.

В первую очередь потери давления при прохождении воздуха сквозь промежуточный охладитель зависят от внутреннего проходного сечения ядра теплообменника. Не существует никакой волшебной формулы для вычисления правильного проходного сечения при заданном расходе воздуха, но опыт показал, что следование рекомендациям, отражённым на рисунке, приносит удовлетворительные результаты. Если бы не завихрители, которые будто палка о двух концах, мы могли обойтись намного меньшими проходными сечениями, но тогда теплопередача была бы значительно меньшей. Задача завихрителей состоит в том, чтобы внутри ядра не существовало никакого ламинарного течения. Если эта задача выполнена, каждая молекула впускного воздуха получит шанс достигнуть стенки ядра и передать ей часть своей энергии в виде теплоты. При частом расположении завихрителей теплообмен лучше, но и потери давления выше. Если имеется пространство для размещения большого ядра, вполне можно выбрать ядро с частыми завихрителями и найти компромисс между высоким сопротивлением завихрителей и большим внутренним проходным сечением. В противном случае: там, где пространство строго ограничено, должно быть выбрано ядро с низкой плотностью завихрителей.

определения_ядра

Компоненты ядра промежуточного охладителя. Воздух из турбонагнетателя подается в каналы для нагнетаемого воздуха. Сторона окружающего воздуха размещается так, чтобы набегающий воздух охлаждал ядро. Крайние пластины, паянные к внешней поверхности, обеспечивают зазор и жесткость. Завихрители способствуют передаче тепла от труб к разделительным пластинам и оттуда к окружающему воздуху сквозь каналы охлаждающего воздуха.

размеры_ядра

Выбор размера ядра.

Как только внутреннее проходное сечение будет рассчитано, могут быть определены габаритные размеры ядра и его форма. У большинства ядер воздух может пройти через примерно 45% площади стороны для нагнетаемого воздуха. Чтобы найти заданную площадь стороны для нагнетаемого воздуха, разделите внутреннее проходное сечение на это число 45 %. Ядра обычно имеют толщину 50 и 75 мм, длину (высоту) каналов 150, 200, 250, и 300 мм, и ширину 225, 450, и 600 мм (которая может быть уменьшена до конкретного точного размера). Существуют ядра с более длинными каналами, но они имеют свойство ухудшать внутреннее проходное сечениею.

Пусть расход воздуха составляет 14 м 3 Рисунок показывает, что типичный промежуточный охладитель требовал бы внутреннего проходного сечения приблизительно 170 см 2 .

Поэтому, для ядра толщиной 75 мм. — Ширина =170 см 2 /7,5см = 22,7см

для ядра толщиной 50мм. — Ширина =170 см 2 /5см = 34см

Если имеется пространство для ядра толщиной 50 мм, эффективность окажется немного больше, поскольку увеличится ширина и, следовательно, возрастёт лобовая площадь. Хотя более тонкое ядро является лучшим выбором, тем не менее, толстое ядро также полностью работоспособно. Длина воздушных каналов каналов (высота), умноженная на ширину ядра — фактическая лобовая площадь.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *