Trong bài viết này, trình bày những kết quả nghiên cứu tính toán và mô phỏng bằng các phần mềm kỹ thuật số để so sánh, lựa chọn hình dạng và kích thước tối ưu của ống trao đổi nhiệt, từ hai loại được sử dụng phổ biến nhất hiện nay là ống tròn và ống oval phẳng, tạo cơ sở cho việc chế tạo thành công bộ làm mát dầu bằng không khí nhỏ gọn, có hiệu suất tỏa nhiệt cao và công suất tỏa nhiệt lớn dùng cho hệ thống thủy lực của các máy xúc mỏ lộ thiên nói riêng, các máy thuỷ lực mỏ lộ thiên khác nói chung.
Đào tạo nguồn nhân lực nghiên cứu khoa học phục vụ phát triển ngành công nghiệp chế biến, chế tạo Nghiên cứu lựa chọn ống trao đổi nhiệt tối ưu cho làm mát dầu băng khơng khí hệ thông thủy lực máy xúc mỏ lộ thiên Fl Giang Quốc Khánh Giảng viên Khoa CKĐL, Đại học Công nghiệp Quảng Ninh NCS Trường ĐH Khoa học Công nghệ Đại học Quốc gia Mátxcơva Tóm tắt: Ơng rao đổi nhiệt làm mát dâu khơng khí phận tỏa nhiệt chúng thường chế tạo từ ống hợp kim định hình theo tiêu chuẩn như: thép, hợp kim dong, hop kim nhém Hinh dang mat cắt ngang ống trao đổi nhiệt đa dạng, fuy nhiên phần lớn ống trao đổi nhiệt truyền thống có dạng hình trịn Trong viết này, tác giả trình bày kết nghiên cứu tính tốn mơ phần mêm kỹ thuật số để so sánh, lựa chọn hình dạng kích thước tối uu cua ong trao đổi nhiệt, từ hai loại sử dụng phố biến Ống tròn ống oval phẳng, tạo sở cho việc chế tạo thành công làm mát dau khơng khí nhỏ gọn, có hiệu suất tỏa nhiệt cao công suất tỏa nhiệt lớn dùng cho hệ thông thủy lực máy xúc mỏ lộ thiên nói riêng, máy thuy lực mỏ lộ thiên khác nói chung Từ khóa: máy xúc thủy lực mỏ lộ thiên, hệ thống thủy lực, làm mát dầu khơng khí, ống trao đơi nhiệt, hệ số tỏa nhiệt trung bình, thơng lượng nhiệt, tồn thất áp suất, lớp biên thủy lực, vùng xoáy Đặt đề Bộ làm trao đổi nhiệt làm mát không khí có nhiều ưu điểm như: chất lỏng làm mát khơng khí tự nhiên ln có sẵn nơi miễn phí, thiết kế đơn giản, chi phí vận hành thấp, an tồn thân thiện với mơi trường Vì vậy, chúng sử dụng rộng rãi nhiều ngành cơng nghiệp như: lọc hóa dâu, nhiệt điện, hóa chất, chế tạo máy móc thiết bị thủy lực khai thác mỏ [rong hệ thống thủy lực máy mỏ lộ thiên mát dầu (BLMD), đóng vai trị tỏa nhiệt, thiết lập trì nhiệt độ hoạt động dau thủy lực dâu phân tử thủy lực, giảm tần suất xuất dừng máy, chi phí sửa chữa thay thê thiết bị nói chung, trao đổi nhiệt làm trạng thái cân bang nhiệt động, để điều chỉnh khoảng nhiệt độ tối ưu, giúp kéo dài tuổi thọ hỏng hóc hệ thống, thời gian Hình dạng mặt cắt ngang, kích thước hình học ống trao đổi nhiệt (TĐN) thơng số phân bố chúng bó ống có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất truyền nhiệt, trị số thông lượng nhiệt, lực cản thủy động, trị số tơn thất áp suất, kích thước ngang phía trước khả ứng dụng BLMD thực tế Việc nghiên cứu xác định kích thước hình dạng tối ưu ông TĐN sé gop phan rat lớn việc chế tạo thành công BLMD nhỏ gọn, hiệu suât cao công suất truyền nhiệt lớn cho máy xúc thủy lực lộ thiên Ong TDN gọi tối ưu đồng thời đáp ứng yêu cầu như: khả truyền nhiệt cao, tồn thất thủy lực thâp, kích thước nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ, tĩnh sẵn có thị trường, dễ gia cơng trình chế tạo BLMD, giá thành rẻ Lý thuyết truyền nhiệt thủy động lực học ứng dụng kỹ thuật chưa hồn thiện, điều gây khó khăn rat lớn cho việc giải toán kỹ thuật thực tế băng phương pháp lý thuyết Một số nhà khoa học thực nghiên cứu thực nghiệm liên quan đến vấn đề này, hạn V A Kondrashev, A N Ivanova người khác [5], V A Kondratyuk [6], W M Kays va A L London [4] Tuy nhiên, số kết thu được, nghiên cứu nhiều hạn chế nghiên cứu loại ống trao đổi nhiệt có kích thước hình dạng định phạm vi hẹp SỐ Reynolds (Re) Hiện nay, VVỚI trợ giúp khoa học cơng nghệ đại, tốn vi phân phức tạp truyền nhiệt thủy động lực học ứng dụng nói chung có the giải phương pháp tính tốn mơ băng phần mềm kỹ thuật số chuyên dụng Ưu điểm Kỷ yếu Hội thảo Khoa học - 2021 86 Đào tạo nguồn nhân lực nghiên cứu khoa học phục vụ phát triển ngành cơng nghiệp chế biến, chế tạo việc sử dụng phương pháp mô kỹ thuật số như: thực “thí nghiệm ảo” với chi phí đầu tư thấp, rút ngắn thời gian tính tốn, cho phép mô điều kiện làm việc tương tự mơi trường làm việc thực tế, đo làm tăng độ xác kết tính tốn, thay đổi nhiều phương án thiết kế để từ so sánh lựa chọn phương án ưu nhất, kết hiển thị đưới dạng số học đồ thị nên thuận tiện cho việc nhận xét xử lý số liệu Trong viết này, chúng tơi trình bày kết việc nghiên cứu, lựa chọn hình dạng kích thước tối ưu ống trao đổi nhiệt cho BLMD phương pháp mô kỹ thuật số với phần mềm chuyên dụng Flow Simulation Solidworks va Matlab-Simulink Phương pháp nghiên cứu xây dựng sơ đồ khối tính tốn 2.1 Phương pháp nghiên cứu Việc lựa chọn hình dạng kích thước mặt cắt ngang tối ưu 6ng TDN vệ phương diện truyền nhiệt thực theo hai bước, cách ứng dụng phần mềm Flow Simulation Solidworks: Bước thứ tính tốn, mô so sánh khả tỏa nhiệt ơng TĐN (hệ số tỏa nhiệt trung bình) có mặt cắt ngang hình oval hình trịn có diện tích mặt ngồi, để xác định hình dạng ống tối ưu; Bước thứ hai tính tốn mơ để so sánh gid tri cua hệ số tỏa nhiệt trung bình loại ống TDN hợp với tiêu chuẩn chế tạo BLMD bước 1) phổ biến nhật, phù năm nhóm ống có hình dạng tối ưu (xác định Đề lựa chọn loại ống TĐN tối ưu phương diện tốn thất thủy lực (tổn thất thuỷ lực làm mát dâu thấp nhất), cần tính tốn, mơ so sánh tồn thất áp suất “bộ làm mát dầu ảo” tạo từ 6ng TDN có hình dạng tối ưu kích thước khác phần mềm Matlab-Simulink Việc tính tốn, mơ so sánh tồn thất áp suất BLMD trình bày hai phương án thiết kế: Một là, BLMD có số lượng ống trao đổi nhiệt: Hai là, BLMD có diện tích bề mặt trao đổi nhiệt phía khơng khí băng (tức BLMD có ống TĐN tiết diện nhỏ có số lượng ống lớn ngược lại) Tồn thất áp suất (Ap,,Ha) ống trao đổi nhiệt có chiều dài Lạ (nm) xác định theo công thức Darcy-Weisbach dòng chất lỏng nhớt [2, 3, 5]: Ap Đa L; =i =3 40" - (1) đó: ø¿ - khối lượng riêng dầu thủy lực, (kg); À - hệ số sức cản thủy lực; đ;đường kính ống TĐN, (ứn); Ứ - tốc độ dòng chảy trung bình ống trao đổi nhiệt Œn⁄5), xác định sau: c vep = Roma (2) day, Gz — uu luong thé tich cia dau thay luc qua BLMD, (m’*/s); A¡n— tiết diện ngang bên ống trao đổi nhiệt, (m2); m, z - số lượng cột hàng ống TĐN BLMD; Ä — hệ sô sức cản thủy lực phụ thuộc vào chê độ chuyên động dòng chảy xác định thông qua công thức thực nghiệm sau: + Chê độ dịng chảy tâng, hệ sơ sức cản thủy lực À tính theo cơng thức Poiseuille [2, 3]: _— 64 (3) + Chế độ dòng chảy hỗn loạn ^ xác định theo công thức Blusius [2, 3]: A= 0,3164R,~°7* đó:R -Ÿ / „ - số Reynolds dịng dâu thủy lực ơng TĐN; (4) - hệ số nhớt động học, (2⁄3) Kỷ yếu Hội thảo Khoa học - 2021 87 Đào tạo nguồn nhân lực nghiên cứu khoa học phục vụ phát triển ngành công nghiệp chế biến, chế tạo 2.2 Sơ đồ khối tính tốn Sơ khơi tính tốn - diễn giải nội dung phương pháp trình tự bước tính tốn sé thực nghiên cứu, trình bày hình Bắt đầu Nhập thông số đầu vào: az, Az, 43, by, bo, b3, dias Os, Abs L,, Lp, L3,m, 2, Gy, Tymaxys Vajminys Ha» Paco» Pao) 1, Pp, Ty, Vex Tie(max)> Tekin) Ty oe Tính hệ số tỏa nhiệt Tính hệ số tỏa nhiệt trung bình ống trung bình ống TĐN trịn đz¿ So sánh Q,q) va Opa Tính h/số tỏa nhiệt tr/bình, tổn thất a/s để xác định loại ống TĐN có hình dạng tối ưu Đại số hóa mối quan hệ phụ thuộc độ nhớt, khối lượng riêng 12 dầu TL vào nhiệt độ ống TĐN có k/thước khác nhóm ống có hình dạng tối ưu ! 11 Tính diện tích mặt cắt ống TĐN (A „), đường kính thủy lực Luụ tạ cụ] = fT,) tương đương (đ,;) ¬ @ TDN bầu dục Z; /; hệ số tỏa nhiệt TB cao | Lo Xác định vận tốc TB ( ÿ) dòng dầu TL | Wy | > x 16 xX > (Re) dòng dâu thủy lực ông TĐN Re háu = đứng 17 Y theo c/thức (4) 18 Ls Gò Y theo c/thức (3) sanh va xac dinh loai éng TDN cé ton thất áp suất nhỏ ống TDN theo c/thức (2) @ So sánh h/số tỏa nhiệt TB để xác định ống TĐN có Ỉ I a Ấ TDN oại ông TĐN ' Ks ưu @ Lưu kết vẽ đồ thị Xác định tổn thất áp suấttong || làm mát dầu theo công thức (1), (5) — _ Kêt thúc Hình Sơ đồ khối tính tốn để xác định loại ống trao đổi nhiệt tối ưu cho BLMD Sự biến đổi hệ số nhớt động học dầu thủy lực Shell Tellus-46 theo nhiệt độ, phạm vi từ °C dén 110 °C xác định thông qua biểu thức đại số sau [6, 12, 13]: Bảng Các phương trình độ nhớt động học dầu TL theo nhiệt độ Phương trình phụ thuộc độ nhót động học dầu TL theo nhiệt độ Khoảng nhiệt độ, (°C) (Tz, °C) = 0,9T¿ — 30,5T; + 430 [0-10] (10+20] (20+30] (30+40] >= 0,677 — 28T, + 435 » = 0,1477 — 11,37; +285 v = 0,0477 — 5,47; + 198 469%) (40=110] Tông tôn thât áp suất BLMD q trình hệ thơng thủy lực máy xúc làm việc xác định băng biêu thức sau: APsimp N = » Ap, = mzAp, (5) i=l Ky yéu H6i thao Khoa hoc - 2021 88 Đào tạo nguồn nhân lực nghiên cứu khoa học phục vụ phát triển ngành cơng nghiệp chế biến, chế tạo đó, W = m.z tổng số ông trao đổi nhiệt làm mát dâu Kết thảo luận Các tham số ứng dụng cho việc tính tốn mơ tham khảo từ BLMD máy xúc thủy luc mo 10 thién Komatsu PC750SE- va dau thay luc Shell Tellus-46 [14, 15]: Ông TĐN làm từ hợp kim nhơm; Vận tốc trung bình dịng khơng khí phía trước BLMD 5,5 m⁄4; Nhiệt độ khơng khí mơi trường làm việc 7o= 27,2 °C (ứng với nhiệt độ trung bình năm Việt Nam) áp suất khơng khí quạt gió tạo po = 102275 Pa: Nhiệt độ bề mặt ống trao đổi nhiệt 7z„„ = 70 °C; Khoảng giới hạn nhiệt độ dầu thủy luc Ta = (0 + 110) °C; Lưu lượng thể tích dâu thủy lực qua làm mát dầu G„= 8582.10 m4; Chiều dai cua | 6ng trao déi nhiét L3= 1190 mm; Tong sé ống trao doi nhiét cua BLMD với loại éng cé ty 1é hai truc a3/b3= 21/6 14 N = 87 x = 261; Ba loai 6ng oval duoc nghiên cứu có tỷ lệ trục trục phụ lần luot la: aj/b7= 9/6= 1,5; a2/b2 = 15/6 = 2,5; a3/b3 = 21/6 = 3,5, ông TDN tron cé dudng kinh dia = 15,6 mm, độ dày ống TĐN ổ; = 0,75 mm Kết mơ dịng khơng khí chảy quanh ống TDN hình trịn có đường kính dia= 15,6 mm va 6ng hinh oval voi tỷ số trục chinh va truc phu a/b = 21/6 duoc hién thi bang đây: Bang Dong khong chay quanh cdc 6ng TDN giá trị Re khác Số Reynolds dịng khí (Re) 40 1000 10000 11000 15000 Kết tính tốn hệ số truyền nhiệt trung bình (@, Br/m?/°C) cho éng TDN hinh trịn oval trường hợp thể hình € 350 314,88 310,23 300 S 250 on 238,57 + 200 = 150 138,17 145,51 139,49 137,0 155,46 ‹# 100 + *O 50 T wo ‘4,76 9,99 25,86 3,51 CC 1000 10000 11000 15000 S6 Reynolds- Re = Ong TDN hinh tron (d_td = 15,6) ™ Ong TDN hinh oval (a/b= 21/6 = 3,5) Hình Hệ số tỏa nhiệt trung bình ống TĐN Từ kết nhận bảng hình 2, nhận thấy răng: - Diện tích vùng xốy bao quanh phan sau ống TĐN hình tròn lớn nhiều so với ống oval Hướng chuyển động dịng khơng khí vùng xốy ngược với hướng dịng khơng khí qua BLMD, kết hợp với tượng áp suất tĩnh cao khu vực tạo lực cản khí động học lớn Ngồi ra, vùng xốy kéo dài phía sau ống TĐN trịn làm giảm khả tỏa nhiệt hàng Ống phía sau theo hướng chuyển động dịng khơng khí làm mát qua BLMD; - Trong khoảng giới hạn số Reynolds Re = (5 + 1,5.10!), hệ số tỏa nhiệt trung bình (#¿) ống TĐN hình oval ln cao ống trịn có diện tích bề mặt Kỷ yếu Hội thảo Khoa học - 2021 89 Đào tạo nguồn nhân lực nghiên cứu khoa học phục vụ phát triển ngành công nghiệp chế biến, chế tạo trị số số Re Nghĩa là, ơng TĐN hình oval có hình dạng tối ưu phương diện tỏa nhiệt so với Ống trịn có diện tích bề mặt ngồi; - BLMD tạo từ ống trao đổi nhiệt hình oval có kích thước chiều ngang phía trước (⁄¡, ) nhỏ khoảng 15,6/6 = 2,6 lần so với làm từ ống trịn có diện tích trao đối nhiệt phía khơng khí Điều có ý nghĩa rât lớn, góp phân chế tạo thành cơng BLMD nhỏ gọn cho hệ thong thủy lực máy xúc máy thủy lực khai thác lộ thiên Ông TĐN chế tạo theo tiêu chuẩn khác vật liệu, hình dạng, kích thước hình học, độ bên Những loại ống TĐN khác chí loại ống kích thước hình học khác nhau, đặc tính tỏa nhiệt sức cản thủy-khí động lực học khác Nếu lưu lượng thể tích chảy qua 6ng TDN bang nhau, Ống có tiết diện nhỏ sinh tổn thất thủy lực lớn khó gia cơng chế tạo BLMD; Ngược lại, ống có tiết điện lớn sức cản thủy lực bên ống nhỏ lực cản khí động học phía bên ngồi lớn Vì vậy, phần thực tính tốn so sánh để xác định kích thước ơng hình oval có lợi phương diện tỏa nhiệt tồn thất thủy lực Các ống hình oval có tỷ số trục trục phụ (a/b) coi đồng dạng chúng có đặc tính truyền nhiệt [1] Kết mơ đặc tính dịng khơng khí chảy bao quanh ống TĐN hình oval với tỷ số hai trục œ/b 21/6, 15/6 9/6 dua bang Bảng Dịng khơng khí chảy quanh ơng TDN hình oval giá trị Re khác a/b a/b 1,5 2,5 3.5 Re Re 40 10° a nw Hệ số tỏa nhiệt trung bình 104 10000 S6 Reynolds- Re @a/b=9/6=1,5 @§a/b=15/6=2,5 11000 15000 a/b =21/6=3,5 Hinh Hé sé toa nhiét trung binh (@,) cua ba loai 6ng oval véi ty sé truc khéc Theo kết tính tốn mơ trình bày Ainh 3, nhan thay rang: Kỷ yếu Hội thảo Khoa học - 2021 90 Đào tạo nguồn nhân lực nghiên cứu khoa học phục vụ phát triển ngành công nghiệp chế biến, chế tạo - Trong khoảng giới hạn số Reynolds (Re) từ đến 10000, ống hình oval có tỷ số hai trục a/b = 3,5 ln có hệ số tỏa nhiệt cao Nghĩa khoảng số Reynolds, thi ống hình oval có tỷ lệ trục a/b = 3,5 có khả tỏa nhiệt cao nhất; - Trong phạm vi số Reynolds (Re) từ 10000 đến 20000, hệ số tỏa nhiệt trung bình ống oval có tỉ số a/b = 3,5 không 6n định nhỏ số loại ống trao đổi nhiệt nghiên cứu Hệ số tỏa nhiệt trung bình ống bầu dục với tỷ số a/b = 2,5 cao giới hạn số Re Tuy nhiên, khoảng số Reynolds, có ý nghĩa thực tế thiết kế BLMD với vận tốc trung bình dịng khơng khí làm mát máy quạt tạo v > 29 7⁄4 Khi hệ thống thủy lực hoạt động, tồn thể tích dầu thủy luc sé di qua BLMD dé duoc làm mát - giảm nhiệt độ trước quay trở lại thùng chứa dâầu (hệ tuần hồn hở) Do có ma sát nhớt nên dòng chảy dâu thủy lực bên ông TĐN làm mát dầu sinh tổn thất áp suất Loại ơng TĐN có tổn thất áp suất thập nhất, loại ơng có ưu điểm phương diện tồn thất thủy lực Việc tính tốn lựa chọn ống TĐN có kích thước tối ưu phương diện tốn thất thủy lực từ loại Ống oval với tỷ lệ trục (a/b) 9/6, 15/6 21/6 thực theo hai phương án sau: + Phương án ï: làm mát dầu tạo từ loại ống oval có tỷ lệ trục a⁄b = 9/6, 15/6 21/6 (hình 4) JUV UO! OU) T [| Ú lÌ LÍ [HI innnnnr I0] 011/110 | ¡ 00000 | ị a/b = 9/6 a/b = 15/6 a/b = 21/6 Hinh Hinh anh mot phan mặt cắt ngang BLMD có hàng ống oval phân bồ so le Sô lượng hàng cột 6ng TDN BLMD băng z; = z2 = z¿ = va mj = m2 = m¿ = 87, nghĩa tông số lượng ống TĐN BLMD 87 x = 261 Kết tính tốn mơ tổn thất áp suất làm mát dầu phương án thiết kế 1, thé hình bảng + Plurơng án 2: Diện tích mặt cắt ướt ống oval với tỷ lệ trục trục phụ 21/6, 15/6 va 9/6 lan luot 1a 83,4 mm’; 56,4 mm? va 29,4 mm’ Dé tong diện tích lưu thơng dâu thủy lực phía bên ba làm mát dầu nhau, cần tăng số lượng ống có tiết điện nhỏ Nghĩa là, số lượng ống trao đổi nhiệt hình oval với tỷ lệ trục 21/6, 15/6 9/6 BLMD là: x 87 = 261; 83,4/564xX3x87=386 83,4/29,4 x x 87 = 740 Khi đó, số lượng hàng ống (z) BLMD va từ ống oval 21/6, 15/6 9/6 z¡ = 3, z2 = za = Các kết tính tốn mơ tổng tồn thất thủy lực BLMD phương án 2, thể hình bảng Kỷ yếu Hội thảo Khoa học - 2021 91 Đào tạo nguồn nhân lực nghiên cứu khoa học phục vụ phát triển ngành công nghiệp chế biến, chế tạo O6ulan noTeps naaneHWf MaCT0-TeT€ C pA3TM4HbIMM OBATIbHbIMM TpYỐKAMM 18 Co Oo =h "9 j > | 6E _ NR | L 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100105110 oO fe alb = 15/6; z=5; m= 87) ——ab = 9/6: z =9: m = 87 | ] a 12k ——alb = 21/6; z=3; m= 87) | m= pst ——c osanbHbimn Tpy6xamu alb = 9/6 | ppp | 20 Ap, (kr/cm?) 427 , O6ulà nđoTeps đ2BII€HWđ B MACTO-TeI© C pA3IW4HbIMW OBAFIbHbIMW TDỸKAMW ——c oganbHbimu Tpy6xamu alb = 21/6| | = OBanbHbIMM TpyOKkamu a/b = 15/6 | | 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100105110 Temnepatypa PK - T., (°C) Temnepatypa PK - T., (°C) Hình Tơng tơn that áp st Hình Tơng tơn thât áp st BLMD (phương án ]) BLMD (phương án 2) Sự thay đổi giá trị tổng tổn thất áp suất bên BLMD từ ống trao đổi nhiệt hình oval có kích thước khác nhau, theo nhiệt độ dâu thủy lực khoảng từ °C đến 110 °C hai phương án thiết kế I 2, thể bảng Bang Tổng tổn thất áp suất bên BLMD Nhiệt Tổng tồn thất áp suất bên Tống tồn thất áp suất bên độ | BLMD theo phương | BLMD theo phương dầu thuy án (Ap, kg/cm”) an (Ap, kg/cm?) luc (Tq °C) 9/6 15/6 21/6 9/6 15/6 21/6 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 46,25 38,57 33,55 29,31 25,74 22,84 20,89 19,48 18,39 17,51 16,79 16,22 11,73 9,80 8,53 7,45 6,54 5,80 5,31 4,95 4,67 4,45 4,27 4,12 5,37 4,51 3,92 3,43 3,01 2,67 2,44 2,28 2,14 2,04 1,96 1,89 20,85 17,65 15,35 13,41 11,78 10,45 9,55 8,92 8,42 8,02 7,69 7,45 8,58 7,31 6,36 5,55 4,88 4,33 3,96 3,69 3,48 3,32 3,18 3,08 5,37 4,51 3,92 3,43 3,01 2,67 2,44 2,28 2,14 2,04 1,96 1,89 Từ kết tính tốn mơ duoc hién thi hinh 5, bảng 4, thay rang: + Bộ làm mát dầu tạo từ ống TĐN hình oval với tỷ lệ trục 21/6 hai phương án thiết kế 2, có tổng tổn thất áp suất nhỏ nhất, khoảng nhiệt độ làm việc dầu thủy lực từ °C đến 110 3C (đường đặc tính màu đen); + Từ hình bảng 4, thây rằng: phương án 2, BLMD tạo từ ống trao đổi nhiệt oval với tỷ lệ trục 15/6 va 9/6 có tổng tồn thất áp suất nhỏ so với phương án l1, nhiên giá trị tổn thất mức cao Thơng qua việc phân tích kết tính tốn mơ nhận từ hình 2, 3, 5, va bang trên, nhận thấy khoảng giới hạn số Reynolds nhỏ hon 10000, ống TDN có tiết diện hình oval với tý số trục a/b = 21/6 = 3,5 lựa chọn tối ưu để chế tạo BLMD nhỏ gọn cho hệ thống thủy lực máy xúc mỏ lộ thiên Kết luận Kỷ yếu Hội thảo Khoa học - 2021 92 Đào tạo nguồn nhân lực nghiên cứu khoa học phục vụ phát triển ngành công nghiệp chế biến, chế tạo Trong khoảng giới hạn số Reynolds Re = (5 + 15000), hệ số tỏa nhiệt trung bình ống trao đổi nhiệt hình oval ln cao ống trịn có diện tích bề mặt trao đổi nhiệt phía bên ngồi; Việc thay thể ơng trao đổi nhiệt hình trịn ống hình oval có diện tích bề mặt trao đổi nhiệt, làm giảm kích thước ngang phía trước làm mát dau (L1) khoảng 2,6 lần; Trong khoảng giới hạn số Reynolds từ đến 10000 nhiệt độ dầu thủy lực từ °C dén 110 °C, thi hệ số tỏa nhiệt trung bình ống trao đổi nhiệt hình oval với tỷ số trục 21/6 lớn nhất, đồng thời tốn thất áp suất bên BLMD loại ông nhỏ (khi so sánh với tổn thất áp suất làm mát dầu ống TĐN hình oval với tỷ lệ trục 15/6 9/6) Các ống TĐN hình oval có tỷ số trục lớn trục nhỏ (2⁄0) coi đồng dạng nên có đặc tính tỏa nhiệt [1] Vì vậy, kết nghiên cứu sử dụng để tính tốn truyền nhiệt cho ống hình oval có tỷ lệ trục Kết nghiên cứu xác định hình dạng kích thước tối ưu ơng trao đổi nhiệt, cân thiệt nghiên cứu sâu ảnh hưởng bước ngang dọc tương đôi (S¡, S2), số hàng 6ng TDN (z) lam sở cho việc chế tạo thành công làm mát dau nhỏ gọn với hiệu suất nhiệt cao công suất tỏa nhiệt lớn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] luong», 344 [2] truyền động [3] M A Mi-khé-ev, UW M Mi-khé-eva (1977) 7; ruyen nhiét co ban Matxcova: «NXB Nang trang A M Bunpuep, A T Kopanes, b Hexpacos (1976) So tay thiy luc, may thiy luc va thủy lực Minsk: «ĐXB Trung học chun nghiệp», 416 trang H II Xykop (210) 7h toán thủy lực truyền động thủy lực thê tích có chun động tịnh tiễn liên kết TaMðos, Liên bang Nga: «Đại học Kỹ thuật Quốc gia Tambov», 320 trang [4] W M Kays, A L London (2018) Bộ rao đổi nhiệt nhỏ gọn Tái lần thứ USA: Scientific International - Krieger Publishing Company, Inc., 347 trang [5] B A Kongpames, A H Vpanopa, H A VBanopa, E A Crepruua (1994) Co ban vé tinh tốn thiết kế trao đơi nhiệt làm mát khơng khí Xanh-pê-téc-bua, Nga: «Henpa», 510 trang [6] Giang Quốc Khánh, Dương Thị Lan, Đỗ Thị Hoa (2021) Nghiên cứu ảnh hưởng cua nhiệt độ môi trường làm việc đến suất tỏa nhiệt thùng chứa dâu hệ thống thủy lực máy xúc mỏ lộ thiên Hà Nội: Bản tin Cơ khí Năng lượng- Mỏ, N925, trang 27-31 [7] J P Holman (2009) 7ruyễn nhiệt Tái lần thứ 10 USA: Publisher «McGraw-Hill Education», 758 trang [8] W M Rohsenow, J R Hartnett, Young I Cho (1998) S6 tay tính tốn truyền nhiệt Tái lần thứ USA: Publisher «McGraw-Hill Education», 1501 trang [9] Gregory Nellis, university press», 1143 trang Sanford Klein (2009) Zruyén nhiét UK: Publisher «Cambridge [10] T Kuppan (2000) S6 tay thiét ké trao déi nhiệt Tập Lién bang Nga: Publisher «Marcel Dekker, Inc», 1136 trang [11] A.A Anamoscxnii, A.A CoOaukun, E.B OxuHnos (2008) SolidWorks 2007/2008 M6 hinh máy tính thực hành kf thudt Lién bang Nga, Xanh-Pe-Téc-bua: bXB-Iletep6ypr, 1040 trang [12] Krivenko A E., Giang Quoc Khanh (2020) Anh hưởng nhiệt độ dâu thuy lực đến đến hiệu suốt vận hành hệ thông thuy lực máy xúc thuy luc mo lộ thiên Mátxcơva, Liên bang Nga:“Tạp chí Mỏ”, Ne12, trang 10-22; [13] Giang Quốc Khánh, Bùi Trung Kiên, Đào Đức Hùng (2020) Nghiên cứu ảnh hưởng tăng nhiệt độ dau thuy luc đến biến đơi tính chất vật lý khả tỏa nhiệt đường ong thúy lực Hà Nội: Bản tin Cơ khí Năng lượng - Mỏ, N924, trang 18-243 [14] Catalog Komatsu PC750LC-7; Komatsu PC750SE-7; Shop Manual Komatsu PC650-5, Hướng dẫn vận hành bảo trì PC750-7 [15] Catalog Shell Tellus S2V-46 Ky yéu H6i thao Khoa hoc - 2021 93 ... số Reynolds nhỏ hon 10000, ống TDN có tiết diện hình oval với tý số trục a/b = 21/6 = 3,5 lựa chọn tối ưu để chế tạo BLMD nhỏ gọn cho hệ thống thủy lực máy xúc mỏ lộ thiên Kết luận Kỷ yếu Hội... khơng khí làm mát máy quạt tạo v > 29 7⁄4 Khi hệ thống thủy lực hoạt động, tồn thể tích dầu thủy luc sé di qua BLMD dé duoc làm mát - giảm nhiệt độ trước quay trở lại thùng chứa dâầu (hệ tuần... Nhiệt độ bề mặt ống trao đổi nhiệt 7z„„ = 70 °C; Khoảng giới hạn nhiệt độ dầu thủy luc Ta = (0 + 110) °C; Lưu lượng thể tích dâu thủy lực qua làm mát dầu G„= 8582.10 m4; Chiều dai cua | 6ng trao