Радіатор

Радиатор для охлаждения силовой установки тепловозов, содержащий оребренный общими пластинами пучок плоских труб, расположенных в шахматном порядке и установленных между трубными коробками с боковыми щитками и коллекторами, о т л и ч а ю щи й с ятем, что оребряющие пластины выполнены профилированными с чередованием выступов и впадин с острыми вершинами и одинакового размера в осевом направлении, смежные пластины установлены с образованием между ними конфузорнодиффузорных каналов, при этом отношение шага профиля к его высоте составляет 12,015.0, а отношение шага расположения пластин к высоте профиля - 7,5-11,2. Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции радиатора системы охлаждения силовой установки тепловоза. Известны водовоздушные секции радиатора для тепловозов, содержащие пучок плоских труб, сребренных общими пластинами, трубные коробки, боковые щитки и коллекторы [1]. Основным недостатком этих радиаторов являются недостаточная теплорассеивающая способность, а также большая металлоемкость конструкции, что снижает энергетические характеристики радиатора. Известен также радиатор для охлаждения силовой установки тепловозов [2], который содержит оребренный общими пластинами пучок плоских труб, расположенных в шахматном порядке й установлен ных между трубными коробками с боковыми щитками и коллекторами. Недостатком такого радиатора являются недостаточная теплорассеивающая способность поскольку на гладких пластинах оребрения возникает пристенный пограничный слой, препятствующий интенсификации процесса теплоотдачи. В основу изобретения поставлена задача создания такого радиатора, в котором новая форма пластин и новое их взаиморасположение позволили бы турбулизировать пристенный пограничный слой вблизи пластин, не разрушая ядра потока теплоносителя, и следовательно, улучшить отбор тепла от пластин, и благодаря этому улучшить теплотехнические и гидродинамические характеристики радиатора и снизить расход цветных металлов. (24)30.06.97 ел ел о с» О 15508 Поставленная задача решается тем, что в радиаторе, который содержит оребренный общими пластинами пучок плоских труб, расположенных в шахматном порядке и установленных между трубными коробками с 5 боковыми щитками и коллекторами, согласно изобретению пластины выполнены профилированными с чередованием выступов и впадин с острыми вершинами и одинакового размера в осевом направлении, смежные 10 пластины установлены с образованием между ними конфузорно-диффузорных каналов, при этом отношение шага профиля к его высоте составляет 12,0-15,0, а соотношение шага расположения пластин к высоте про- 15 филя7,5-11,2. Как показали исследования, проведенные авторами изобретения, использование в охлаждающем устройстве тепловоза радиаторов с указанными относительными гео- 20 метрическими параметрами позволяет существенно снизить его габариты и массу и уменьшить затраты мощности на привод вентиляторов. При увеличении высоты волнистости h и S - const (S - шаг волнистости) 25 и tp « const (tp - шаг оребрения) происходит резкое увеличение аэродинамического сопротивления радиатора (например, h > 0,32; S = 3,0-4,5 мм - const, tp - 2,4-2,8 мм e const), что обусловлено турбулизацией не только 30 пристенного пограничного слоя, но и всего потока теплоносителя проходящего через каналы, образованные плоскими трубами и оребрением. При увеличении шага волнистости S при h - const и tp - const происходит 35 ухудшение коэффициента теплопередачи секции радиатора, поскольку вихревые структуры, турбулизирующие пристенный пограничный слой, затухают на слишком длинном участке до следующей вершины 40 выступа. При уменьшении высоты h и шага волнистости S, а также шага оребрения tp, не попадающих в диапазон соотношений S/h 12,0-15,0 и tp/h - 7,5-11,2 наличие 45 волнистости на пластинах не дает желаемого эффекта. Выполнение радиатора с предлагаемыми относительными геометрическими размерами позволит: - повысить энергетические характери стики радиатора; - уменьшить его габаритные размеры и массу; - сократить расход цветных металлов; - уменьшить затраты мощности на при вод вентиляторов охлаждающего устройст ва тепловоза. Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен радиатор в аксонометрии, а на фиг.2 - радиатор в разрезе. Радиатор содержит пучок плоских труб 1, расположенных в шахматном порядке и оребренных общими пластинами 2 с образованием каналов для прохода воздуха, примыкающие к трубным доскам 3 боковые щитки 4 и коллекторы 5, при этом пластины 2 выполнены профилированными с чередованием выступов 6 и впадин 7 с острыми вершинами 8 и одинакового размера в осевом направлении, смежные пластины 2 установлены с образованием между ними конфузорно-диффузорных каналов 9. Радиатор работает следующим образом. Горячий теплоноситель (например, вода) поступает в верхний коллектор 5, затем в полость плоских труб 1, а потом в нижний коллектор. Холодный теплоноситель (например, воздух) просасывается вентилятором охлаждающего устройства через воздушные каналы, образованные оребряющими пластинами 2 и плоскими трубами 1, при этом возникающий пристенный пограничный слой на пластинах 2 турбулизируется без разрушения ядра потока, что улучшает отбор тепла от пластин 2 и, следовательно, теплотехнические и гидродинамические характеристики радиатора. 15508 . / Фи?. 2 Упорядник Ю. Кул I ко в Замовлення 4187 Техред М.Моргентал Коректор Л. Пилипенко Тираж Підписне Державне патентне відомство УкраТни, 254655, ГСП, КиТв-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м, Ужгород, вул.Гагаріна 101 J