где dT, lT — соответственно диаметр и длина трубопровода, м.
За время движения циклового объема от входного штуцера подогревателя до входного штуцера ФТО в активном объеме подогревателя должен произойти полный обмен массы топлива.
В этом случае расчетный объем активной части подогревателя составит
. |
(4.107) |
Нашими расчетами, а так же данными [42,77, 82] установлено, что нагревательные элементы, их крепежное и натяжное устройства, токопроводящая система в общей сложности занимают около 50% от объема VP. С учетом этого, фактический объем подогревателя составит
, |
(4.108) |
где К=1.5 — коэффициент, учитывающий объем, занимаемый нагревательным элементом.
Если принять объем активной части подогревателя больше VП, то температура топлива на входе в ФГО будет выше требуемой. Это благоприятно отразится на работе двигателя, однако приведет к перерасходу энергии аккумуляторной батареи во время пуска.
Если подогреватель изготовить в виде короткого цилиндра с внутренним диаметром dП и длиной lП, то объем активной части подогревателя определится по формуле
. |
(4.109) |
Из (4.109) следует, что объем подогревателя, является функцией двух независимых переменных: внутреннего диаметра dП и длины активной части lП. Основным требованием, предъявляемым к геометрическим размерам, следует считать минимальный теплообмен с окружающей средой через наружную поверхность подогревателя.
Исследуя площадь поверхности на минимум, с учетом (5.5) получим внутренний оптимальный радиус подогревателя и его длину
, |
(4.110) |
В таблице 4.1 приведены рекомендуемые параметры подогревателя, рассчитанные по (4.109) с учетом (4.110) при К=1,5. Для сравнения здесь же приведены параметры экспериментальных подогревателей с диаметром dП=0,038 м.
Таблица 4.1. Рекомендуемые параметры подогревателя
lT, м |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
3.5 |
VП, м3 |
0.76×10-4 |
1.1×10-4 |
1.53×10-4 |
1.87×10-4 |
2.26×10-4 |
2.64×10-4 |
dП, м |
0.046 |
0.052 |
0.058 |
0.062 |
0.066 |
0.069 |
lП, м |
0.046 |
0.052 |
0.058 |
0.062 |
0.066 |
0.069 |
SПОВ, м2 |
0.97×10-3 |
1.27×10-2 |
1.58×10-2 |
1.81×10-2 |
2.07×10-2 |
2.29×10-2 |
Экспериментальные | ||||||
dП, м |
0.038 |
0.038 |
0.038 |
0.038 |
0.038 |
0.038 |
lП, м |
0.067 |
0.097 |
0.135 |
0.165 |
0.199 |
0.233 |
SПОВ, м2 |
1.02×10-2 |
1.38×10-2 |
1.83×10-2 |
2.19×10-2 |
2.60×10-2 |
3.01×10-2 |
DS, % |
2.3 |
8.66 |
15.8 |
21 |
25.7 |
31.4 |