Радиатор воздушного охлаждения

 

РАДИАТОР ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ , содержащий зигзагообразно расположенные под острым углом теплообменные секции, отличающийся тем, что, с целью повышения аэродинамических характеристик , секции выполнены с поперечным сечением в форме параллелограммов и состыкованы по плоскостям меньших граней, причем плоскости стыков расположены перпевдикулярно фронтальной плоскости радиатора, а секции в местах стыковки попарно скруглены радиусом, ра)шым глубине секций.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТКОЙ (21) 3409664/24-06 (22) 12,03.82 (46) 28.02.85. Бюл. 9 8 (72) А.Н. Логозинский, В.А. Ренов и В.Д. Спектор (7 1) Производственное объединение

"Ворошиловградский тепловозостроительный завод им. Октябрьской революции" (53) 621.565.94 (088.8) (56) 1. Тепловоз 2ТЭ116 (атлас).

M., "Транспорт", 1977„ с. 95, 147.

2. Патент СССР У 473346, кл. В 60 К 11/04, 1975.

„„SU„„1142719 A

4(51) F 28 D 7/00; F 28 В 1/06 (54) (57) РАДИАТОР ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ, содержащий зигзагообразно расположенные под острым углом теплообменные секции, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения аэродинамических характеристик, секции выполнены с поперечным сечением в форме параллелограммов и состыкованы по плоскостям меньших граней, причем плоскости стыков расположены перпендикулярно фронтальной плоскости радиатора, а секции в местах стыковки попарно скруглены радиусом, раиным глубине секций.

42719

4 11

Изобретение относится к теплообменным аппаратам, в частности к радиаторам систем охлаждения двигателей, например, тепловозов.

Известен радиатор системы охлаждения дизеля тепловоза, содержащий расположенные в ряд секции, выполненные с поперечным сечением в виде прямоугольника и состыкованные между собой боковыми гранями. Суммарная площадь фронта секций при этом равна площади фронта радиатора Г11. В этом радиаторе повьппение тепловой мощности путем увеличения поверхности охлаждения может осуществляться увеличением .глубины секций или увеличением суммарной площади их фронта.

Недостаток первого пути состоит в том, что увеличивается аэродинамическое сопротивление радиатора, . а. это, в сочетании с увеличением расхода охлаждающего воздуха при повышении тепловой мощности, ведет к недопустимому возрастанию расхода мощности на привод вентилятора.

Недостаток второго пути — увеличение габаритов радиатора — ведет к увеличению длины кузова и рамы и, как следствие, к увеличению веса, металлоемкости тепловоза.

Наиболее близким к предлагаемому является радиатор. для системы воздушного охлаждения, который содержит расположенные зигзагообразно под углом менее 90О одна относительно другой секции, выполненные с поперечным сечением в виде прямоугольI ника и состыкованные между собой по линии одного ребра, причем место стыка и торцы смежных секций закрыты

4 общим обтекателем,как са стороны входа воздуха в радиатор, так и со стороны выхода 2 J.

Зигзагообразное расположение секций позволяет разместить количество

4 секций, суммарная площадь фронта которых в 2-3 раза больше площади фронта:радиатора, а это дает возможность увеличить тепловую мощность радиатора без увеличения его габаритов.

Недостатком этой конструкции радиатора с зигзагообразным расположением секций по сравнению с конструкцией радиатора с рядным расположением секций является ухудшение его аэродинамических качеств, вызванное тем, что торцы секций, закрытые

2S

35 обтекателями, расположены поперек . поступающего в радиатор потока воздуха. Это уменьшает площадь фронта радиатора на линии входа в секции и линии выхода из них на величину площади, занятую обтекателями, При этом в зажатом сечении фронта радиатора увеличивается скорость потока воздуха, а это приводит к непроизводительным аэродинамическим потерям напора, величина которь х еще более увеличивается из-за того, что поток воздуха при обходе обтекателя делает поворот.

Кроме того, недостатком конструкции является наличие "мертвых зон" в секциях непосредственно за обтекателем на входе и перед обтекателем на выходе из секции. Наличие "мертвых зон" уменьшает эффективность радиатора. С увеличением глубины секций по ходу воздуха указанные недостатки возрастают, поскольку возрастают как доля площади фронта, закрытая обтекателями, так и величина поверхности охлаждения в местах

"мертвых зон".

Цель изобретения — повышение аэродинамических характеристик.

Цель достигается тем, что в радиаторе воздушного охлаждения, содержащем зигзагообразно расположенные под острым углом теплообменные секции, последние выполнены с поперечным сечением в форме параллелограм-мов и состыкованы по плоскостям меньших граней, причем плоскости стыков расположены перпендикулярно фронтальной плоскости радиатора,а секции в местах стыковки попарно скруглены радиусом, равным глубине секций.

Такое выполнение секций улучшает аэродинамические качества радиатора, что увеличивает тепловую эффективность радиатора.

На фиг.1 показана часть радиатора, содержащая несколько радиаторных секций, вид сверху; на фиг.2— то же„ вид спереди.

Секции 1, расположенные зигзагообразно под углом о одна относительно другой, содержат пучки труб 2. Трубы 2 по концам объединены коллекторами 3 и 4 соответственно для впуска и выпуска охлаждаемой воды, а в средней части имеют поперечное оребрение 5, выполненное, например, из металлических пластин, припаянных к трубам 2. Трубы могут быть оребрены любым известным видом оребрения или устанавливаться без всякого оребрения. Трубы 2 с оребрением 5 образуют воздушные каналы 6. Оптимальная величина угла е между секциями 30-50

Радиаторные секции 1 выполнены с поперечным сечением в виде параллелограмма и состыкованы между собой плоскостями меньших граней 7, расположенных перпендикулярно фронтальной плоскости радиатора (пунктирная линия А на фиг. 1), причем стыкующиеся острые углы секций Р .попарно скруглены радиусом R, блцзким или равным по величине глубине секции h.

Для соединения секций между собой служат фланцы 8 на коллекторах

3 и 4 ° При этом пластины оребрения

5 соседних секций 1 образуют между собой в стыковочных узлах зазор, равный шагу между пластинами оребрения 5. Для предохранения при транспортировке от сминания пластин оребрения 5 секции 1 могут быть выполнены с боковыми щитками 9.

Радиатор работает следующим образом.

Охлаждаемая вода направляется через коллектор 3 в пучки труб 2 секций 1 и выходит через коллектор 4, расположенный с другого конца сек42719 4 ций 1. Охлаждающий воздух проходит по воздушным каналам 6, образованным трубами 2 и оребрением 5. При этом обеспечивается максимальное участие фронтальной площади радиатора в процессе теплообмена в результате выполнения секций 1 с поперечным сечением в виде параллелог1 рамма и состыковки их между собой

10 плоскостями меньших граней 7, расположенных перпендикулярно фронтальной поверхности радиатора.

Воздух набегающего потока поступает в секции 1 по всему фронту

15 радиатора, не встречая препятствий в виде обтекателей, закрывающих торцы состыкованных секций 1.

Попарное скругление стыкующихся острых углов 8 радиусом R,áëèçêèì

20 или равным по величине глубины секции h, а также отсутствие обтека- . теля позволяет выдерживать интенсивное обдувание воздухом зон стыковки, что в итоге дает возможность

25 снизить аэродинамическое сопротивление секции 1 и, следовательно, приводит к увеличению эффективности охлаждения.

Применение изобретения в тепловозостроении будет способствовать созданию более компактных охла кдающих устройств, а следовательно, уменьшению размеров кузова мощных перспективных тепловозов, снижению их веса, металлоемкости. щщипИ Заказ 704/36 . Тираж 623 Поупюское