- Đa dạng hóa các hình thức đào tạo
2. Phương pháp nghiên cứu và xây dựng sơ đồ khối tính toán 1 Phương pháp nghiên cứu
2.1. Phương pháp nghiên cứu
Việc lựa chọn hình dạng và kích thước mặt cắt ngang tối ưu của ống TĐN về phương diện truyền nhiệt được thực hiện theo hai bước, bằng cách ứng dụng phần mềm Flow Simulation Solidworks: Bước thứ nhất là tính toán, mô phỏng và so sánh khả năng tỏa nhiệt của các ống TĐN (hệ số tỏa nhiệt trung bình) có mặt cắt ngang hình oval và hình tròn có cùng diện tích mặt ngoài, để xác định hình dạng ống tối ưu; Bước thứ hai là tính toán và mô phỏng để so sánh các giá trị của hệ số tỏa nhiệt trung bình của các loại ống TĐN phổ biến nhất, phù hợp với tiêu chuẩn chế tạo BLMD và nằm trong nhóm ống có hình dạng tối ưu (xác định ở bước 1).
Để lựa chọn loại ống TĐN tối ưu về phương diện tổn thất thủy lực (tổn thất thuỷ lực trong bộ làm mát dầu là thấp nhất), cần tính toán, mô phỏng và so sánh tổn thất áp suất của các “bộ làm mát dầu ảo” được tạo ra từ các ống TĐN có hình dạng tối ưu và kích thước khác nhau bằng phần mềm Matlab-Simulink. Việc tính toán, mô phỏng và so sánh tổn thất áp suất trong các BLMD được trình bày trong hai phương án thiết kế: Một là, các BLMD có cùng số lượng các ống trao đổi nhiệt; Hai là, các BLMD có diện tích bề mặt trao đổi nhiệt ở phía không khí bằng nhau (tức là BLMD có các ống TĐN tiết diện nhỏ sẽ có số lượng ống lớn và ngược lại).
Tổn thất áp suất ( ) trong ống trao đổi nhiệt có chiều dài L3 (m) được xác định theo công thức Darcy-Weisbach đối với dòng chất lỏng nhớt [2, 3, 5]:
(1) trong đó: - khối lượng riêng của dầu thủy lực, (kg/m3); λ - hệ số sức cản thủy lực; - đường kính trong của ống TĐN, (m); - tốc độ dòng chảy trung bình trong ống trao đổi nhiệt (m/s), được xác định như sau:
(2) ở đây, – lưu lượng thể tích của dầu thủy lực qua BLMD, (m3/s); Аin – tiết diện ngang bên trong của ống trao đổi nhiệt, (m2); m, z - lần lượt là số lượng cột và hàng ống TĐN trong BLMD; hệ số sức cản thủy lực phụ thuộc vào chế độ chuyển động của dòng chảy và được xác định thông qua các công thức thực nghiệm như sau:
+ Chế độ dòng chảy tầng, hệ số sức cản thủy lực λ được tính theo công thức Poiseuille [2, 3]:
(3) + Chế độ dòng chảy hỗn loạn λ được xác định theo công thức Blusius [2, 3]:
(4) trong đó: - là số Reynolds của dòng dầu thủy lực trong ống TĐN; - hệ số nhớt động học, (m2/s).
2.2. Sơ đồ khối tính toán
Sơ đồ khối tính toán - diễn giải nội dung phương pháp và trình tự các bước tính toán sẽ thực hiện trong nghiên cứu, được trình bày trong hình 1.
Hình 1.Sơ đồ khối tính toán để xác định loại ống trao đổi nhiệt tối ưu cho BLMD Sự biến đổi của hệ số nhớt động học của dầu thủy lực Shell Tellus-46 theo nhiệt độ, trong phạm vi từ 0 đến 110 được xác định thông qua các biểu thức đại số sau [6, 12, 13]:
Bảng 1. Các phương trình độ nhớt động học của dầu TL theo nhiệt độ
Khoảng nhiệt độ,
Phương trình phụ thuộc của độ nhớt động học của dầu TL theo nhiệt độ
( , ) [0÷10] (10÷20] (20÷30] (30÷40] (40÷110]
Tổng tổn thất áp suất trong BLMD trong quá trình hệ thống thủy lực của máy xúc làm việc được xác định bằng biểu thức sau:
trong đó, N = m.z là tổng số ống trao đổi nhiệt trong bộ làm mát dầu.