Коэффициент температурного расширения тосола


Охлаждающие жидкости и основные требования к ним. «Грузовые автомобили. Системы охлаждения и смазки»

 

Большой недостаток воды как охлаждающей жидкости в системах охлаждения автомобильных двигателей – высокая температура замерзания, что делает ее непригодной для применения в зимнее время. Еще один недостаток – наличие солей, которые осаждаются в виде накипи на поверхностях деталей водяной рубашки. Из-за наличия накипи ухудшается охлаждение двигателя, кроме того, возникает коррозия металла из которого изготовлены элементы системы охлаждения. Это приводит к снижению надежности, долговечности и прочности работы двигателя.

При низких температурах применяют различные охлаждающие жидкости. В качестве такой жидкости используется антифриз, температура его застывания -40 градусов Цельсия (марка 40) или – 65 градусов Цельсия (марка 65). Жидкость имеет светло – желтый цвет. Для всесезонной эксплуатации широкое применение нашел тосол марки А – 40М (голубой) и А – 65М (красный), жидкость «Лена» марок ОЖ – 40, ОЖ – 65, желто – зеленого цвета.

Антифриз ядовит, поэтому обращаться с ним надо предельно осторожно. Коэффициент удельного расширения антифриза больше чем воды, поэтому заполнять систему охлаждения надо на 95% от объема. При наступлении теплого времени антифриз надо слить, систему промыть и заполнить водой. Слитый антифриз можно хранить до следующей зимы и использовать его еще раз. Хранить антифриз следует в хорошо закупоренной емкости. Многие антифризы сравнительно дороги, оказывают отрицательное воздействие на резиновые уплотнители. Однако низкая температура замерзания обеспечивает надежную работу системы охлаждения даже при минусовых температурах окружающего воздуха.

Требования к охлаждающим жидкостям определяются исходя из условий эксплуатации и должны иметь четыре показателя основных технических характеристик:

1. Температура начала кристаллизации;

2. Активность жидкости по отношению к металлам;

3. Активность жидкости по отношению к резиновым уплотнителям;

4. Щелочность – она характеризует ресурс антифриза.

Чем выше щелочность, тем дольше будут нейтрализовываться кислоты, которые образуются в охлаждающей жидкости во время эксплуатации. Температура кипения антифриза + 105 градусов, относительная плотность больше единицы. Срок службы антифриза будет исчерпан, когда кислоты все же одержат верх, уничтожат присадки, содержащиеся в жидкости, и примутся за металлические детали и резиновые патрубки. Обычно, срок службы антифриза 2 года. Объем заливаемого антифриза должен быть меньше объема заправочной емкости системы охлаждения, так как коэффициент объемного расширения антифриза больше, чем у воды.

Тосол имеет свои недостатки – закипает при температуре около 120 градусов, тогда как рабочая температура двигателя колеблется примерно в этих же пределах.

Как антифриз, так и тосол со временем создают накипь, которая затрудняет проход жидкости по каналам, отчего может возникнуть перегрев двигателя, поэтому через 60 тысяч километров пробега охлаждающую жидкость нужно заменить на новую.

Определить необходимость замены охлаждающей жидкости можно по нескольким причинам: бурление жидкости в расширительном бачке, плохо греет печка, перегревается мотор. Если у вас налицо хоть один из признаков, значит пришла очередь замены охлаждающей жидкости.

litresp.ru

33

b 103 (˚C)

20

0

20

40

60

80

100

120

, 50%

0,84

0,88

0,92

0,97

1,03

1,09

1,84

2,15

2,42

2,8

3,2

4,3

6,2

14,5

0,83

0,84

0,86

0,88

0,91

0,95

1,01

1,31

1,35

1,43

1,52

1,62

1,88

2

2,12

1,18

1,22

1,26

1,3

1,37

1,43

1,57

0,83

0,85

0,88

0,91

0,94

0,98

1,03

1,09

0,06

0,21

0,39

0,53

0,63

0,75

0,86

1,16

1,22

1,37

1,48

1,57

1,7

1,85

1,97

(.)

1,64

1,75

1,92

2,23

2,61

3,15

3,9

4,4

1,07

1,11

1,16

1,21

1,26

1,31

1,37

1,44

1,45

1,51

1,63

1,76

1,85

2,16

2,6

3,1

0,98

1,01

1,05

1,08

1,12

1,16

1,2

1,27

, 25%

0,35

0,35

0,39

0,43

0,46

0,49

0,51

0,55

1,09

1,14

1,19

1,27

1,3

1,42

1,61

1,81

0,98

0,99

1,01

1,04

1,08

1,13

1,16

, 50%

40%

30%

20%

10%

0,48

0,48

0,47

0,47

0,47

0,46

0,48

0,47

0,47

0,48

0,49

0,5

0,51

0,52

0,44

0,46

0,48

0,5

0,52

0,55

0,58

0,41

0,45

0,48

0,51

0,55

0,59

0,63

0,34

0,4

0,46

0,51

0,57

0,63

0,69

, 20%

0,36

0,41

0,46

0,5

0,54

0,58

0,62

0,81

0,82

0,84

0,86

0,88

0,89

0,91

1,09

1,11

1,14

1,17

1,22

1,27

1,34

1,42

, 98%

92%

75%

60%

0,56

0,48

0,53

0,53

0,52

0,51

0,5

0,58

0,58

0,58

0,57

0,56

0,56

0,55

0,55

0,58

0,61

0,58

0,56

0,55

0,55

0,55

0,54

0,58

0,58

0,56

0,55

0,55

0,54

0,53

0,53

1,13

1,14

1,19

1,28

1,41

1,6

1,84

2,05

, 30%

0,52

0,52

0,51

0,5

0,52

0,56

0,6

1

1,04

1,07

1,11

1,17

1,24

1,33

1,44

1,05

1,07

1,11

1,14

1,18

1,23

1,3

()

0,75

0,79

0,82

0,86

0,9

0,95

0,99

0,92

0,94

0,97

1,0

1,03

1,07

1,11

1,16

1,18

1,2

1,27

1,34

1,43

1,53

1,65

1,8

1,22

1,26

1,22

1,26

1,32

1,37

1,5

1,62

1,14

1,03

1,35

1,46

1,52

1,6

1,76

1,94

1,18

1,05

1,08

1,13

1,22

1,33

1,44

1,87

: " " / . . ., ([email protected])

 

|| |

 

www.alhimik.ru

Коэффициент температурного расширения

Определение и формула коэффициента температурного расширения

При изменении температуры происходит изменение размеров твердого тела, которое называют тепловым расширением. Различают линейное и объемное тепловое расширения. Эти процессы характеризуют коэффициентами теплового (температурного) расширения: — средний коэффициент линейного температурного расширения, средний коэффициент объемного теплового расширения.

Применяют, обычно средний коэффициент линейного расширения. Это характеристика теплового расширения материала.

Если первоначальная длина тела равна , — его удлинение при увеличении температуры тела на , тогда определен формулой:

   

Коэффициент линейного удлинения является характеристикой относительного удлинения (), которое происходит при увеличении температуры тела на 1К.

При увеличении температуры увеличивается объем твердого тела. В первом приближении можно считать, что:

   

где — начальный объем тела, — изменение температуры тела. Тогда коэффициентом объемного расширения тела является физическая величина, которая характеризует относительное изменение объема тела (), которое происходит при нагревании тела на 1 K и неизменном давлении. Математическим определением коэффициента объемного расширения является формула:

   

Тепловое расширение твердого тела связывают с ангармоничностью тепловых колебаний частиц, составляющих кристаллическую решетку тела. В результате данных колебаний при увеличении температуры тела увеличивается равновесное расстояние между соседними частицами этого тела.

При изменении объема тела происходит изменение его плотности:

   

где — начальная плотность, — плотность вещества при новой температуре. Так как величина то выражение (4) иногда записывают как:

   

Коэффициенты теплового расширения зависят от вещества. В общем случае они будут зависеть от температуры. Коэффициенты теплового расширения считают независимыми от температуры в небольшом интервале температур.

Существует ряд веществ, имеющих отрицательный коэффициент теплового расширения. Так при повышении температуры такие материалы сжимаются. Обычно это происходит в узком интервале температур. Есть вещества, у которых коэффициент теплового расширения почти равен нулю около некоторого определенного интервала температур.

Выражение (3) применяют не только для твердых тел, но и жидкостей. При этом считают, что коэффициент температурного расширения для капельных жидкостей изменяется при изменении температуры не существенно. Однако при расчете систем отопления его учитывают.

Связь коэффициентов теплового расширения

В первом приближении можно считать, что коэффициенты линейного и объемного расширения изотропного тела связаны соотношением:

   

Единицы измерения

Основной единицей измерения коэффициентов температурного расширения в системе СИ является:

   

Примеры решения задач

ru.solverbook.com

Расчет мембранного расширительного бака | Вентпортал

 

РАСЧЕТ МЕМБРАННЫХ РАСШИРИТЕЛЬНЫХ БАКОВ (СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ)

      Для определения рабочего объема мембранного расширительного бака необходимо определить суммарный объем системы отопления VL сложением водяных объемов котла, отопительных приборов и трубопроводов.

 

Ориентировочные значения содержания воды в системах отопления

 
Вид отопительных приборов Объем системы, литр/кВт
Конвекторы 7,0
Радиаторы 10,5
Греющие поверхности, совмещенные со строительными конструкциями (теплые полы) 17,0
 

Объем расширительного бака V = (VL x E) / D, где

VL - емкость расширительной системы (емкость котла, всех труб и аккумуляторов тепла, если есть) Е - коэффициент расширения жидкости, % D - эффективность мембранного расширительного бака

1. Однако емкость системы отопления вычислить достаточно сложно, поэтому приблизительный расчет можно получить, зная мощность системы отопления, использовав формулу - 1КW = 15 л.Например: мощность котла для коттеджа 30 кВт, тогда емкость системы отопления (без теплоаккумулятора) VL = 15 х 30 = 450 л.

2. Расширение жидкости - 4 % приблизительно, для водяных систем отопления с максимальной температурой до 95°С (данные достаточно точные и неопасные)

      Если в системе в качестве теплоносителя используется этиленгликоль (тосол), то приблизительный расчет коэффициента расширения можно произвести по следующей формуле:этиленгликоль10% - 4% х 1,1 = 4,4%20% - 4% х 1,2 = 4,8% и т.д.;

эффективность мембранного расширительного бака D = (PV - PS) / (PV + 1), где

РV - максимальное рабочее давление системы отопления (расчетное давление предохранительного клапана равно максимальному рабочему давлению), для коттеджей обычно достаточно 2,5 бар;PS - давление зарядки мембранного расширительного бака (должно быть равно статическому давлению системы отопления; (0,5 бар = 5 метров)Например: площадь коттеджа составляет 300 м², высота системы 5м, мощность котла 30 кВт, объем теплоаккумулятора 1000 л; тогда объем необходимого расширительного бака составит:VL = 30 х 15 + 1000 = 1450 л.PV = 2,5 бар; PS = 0,5 бар;D = (2,5 - 0,5)/(2,5+1) = 0,57V = 1450 х 0,04/0,57 = 101,75

Выбираем расширительный мембранный бак 110 л, давление зарядки 0,5 бар

 

Коэффициент увеличения объема воды/водогликолевой смеси в зависимости от температуры

 
Т, °С Содержание гликоля, %
  0 10 20 30 40 50 70 90
0 0,00013 0,0032 0,0064 0,0096 0,0128 0,0160 0,0224 0,0288
10 0,00027 0,0034 0,0066 0,0098 0,0130 0,0162 0,0226 0,0290
20 0,00177 0,0048 0,0080 0,0112 0,0144 0,0176 0,0240 0,0304
30 0,00435 0,0074 0,0106 0,0138 0,0170 0,0202 0,0266 0,0330
40 0,0078 0,0109 0,0141 0,0173 0,0205 0,0237 0,0301 0,0365
50 0,0121 0,0151 0,0183 0,0215 0,0247 0,0279 0,0343 0,0407
60 0,0171 0,0201 0,0232 0,0263 0,0294 0,0325 0,0387 0,0449
70 0,0227 0,0258 0,0288 0,0318 0,0348 0,0378 0,0438 0,0498
80 0,0290 0,0320 0,0349 0,0378 0,0407 0,0436 0,0494 0,0552
90 0,0359 0,0389 0,0417 0,0445 0,0473 0,0501 0,0557 0,0613
100 0,0434 0,0465 0,0491 0,0517 0,0543 0,0569 0,0621 0,0729

 

Вы можете скачать программу расчета по ссылке ниже:

Расширительный мембранный бак.xls

ventportal.com


Смотрите также