坦克學(xué)-坦克效率損失計(jì)算

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1、坦克學(xué)大作業(yè)車輛的功率損失及其效率坦克學(xué)大作業(yè)匯報(bào)論文組長：秦超恒組員：覃子俊田曾銘王一清王敘麟王爍王旭冉宋昱吳曦2015-4-2322坦克學(xué)大作業(yè)車輛的功率損失及其效率匯報(bào)論文03121202班第二組組長：秦超恒組員：覃子俊田曾銘王一清王敘麟王爍王旭冉宋昱吳曦22坦克學(xué)大作業(yè)目錄第一部分動(dòng)力裝置功率損失及其效率（4）一、冷卻風(fēng)扇（4）二、空氣濾清器（5）三、排氣系統(tǒng)功率損失（8）第二部分傳動(dòng)裝置功率損失及其效率（10）一、齒輪嚙合摩擦損失（10）二、軸承的摩擦損失（12）三、潤滑損失（12）四、離合器帶排損失（13）五、同步器的摩擦損失（14）六、密封件的摩擦損失（15）第三部分

2、行動(dòng)裝置功率損失及其效率（16）一、履帶銷和履帶孔之間的摩擦功率損失（16）二、負(fù)重輪滾動(dòng)損失（17）三、主動(dòng)輪和履帶的嚙合功率損失（21）四、負(fù)重輪、誘導(dǎo)輪軸承的摩擦損失（21）附頁組內(nèi)人員及其分工（22）22坦克學(xué)大作業(yè)第一部分動(dòng)力裝置功率損失及其效率一、冷卻風(fēng)扇1.冷卻風(fēng)扇的型式選用冷卻風(fēng)扇是運(yùn)載車輛冷卻系統(tǒng)的主要部件。發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置所散發(fā)的熱量，除極少量通過傳導(dǎo)、輻射方式傳播外，絕大部分熱量依靠冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的強(qiáng)制對(duì)流來散發(fā)。其性能的好壞直接關(guān)系到發(fā)動(dòng)機(jī)能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，因此改進(jìn)風(fēng)扇設(shè)計(jì)是提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力部分裝置的有效途徑。裝甲車輛用冷卻風(fēng)扇結(jié)構(gòu)形式可分為：軸流式、離心式和混流式

3、三種，在各種不同類型的車輛上均得到廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)我國主戰(zhàn)坦克采用的是離心式風(fēng)扇結(jié)構(gòu)。2.離心式風(fēng)扇空氣運(yùn)動(dòng)分析離心式風(fēng)扇由一個(gè)帶葉片的轉(zhuǎn)子和蝸形殼體組成。當(dāng)空氣從軸向進(jìn)入葉輪后，沿葉片的氣流通道徑向的離開葉輪，蝸殼的蝸形排風(fēng)道，在離心力的作用下，氣流的靜壓力升高，且在蝸形的排風(fēng)道內(nèi)，氣流的動(dòng)能進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為靜壓力。離心式風(fēng)扇按葉片出口角β2的大小，劃分為后彎式、徑向式和前彎式葉片。下圖為葉型示意圖。22坦克學(xué)大作業(yè)當(dāng)<90°為后彎式葉片，它在理論上所能產(chǎn)生的壓頭，盡管比徑向和前彎式葉片低，但其中大部分為有用的靜壓頭，且出口速度低，因此它特別適用于排風(fēng)道布局比較困難的部位。后彎式葉片的

4、氣流通道較長，且作漸次擴(kuò)張，對(duì)氣流的導(dǎo)向作用好，氣流的分離和渦流現(xiàn)象較輕，因此噪聲低，效率較高，為裝甲坦克車輛冷卻系統(tǒng)常用的風(fēng)扇。3.風(fēng)扇功率損失的計(jì)算影響風(fēng)扇功率損失的重要因素除了風(fēng)扇型式還有兩個(gè)：空氣量，氣流通道阻力。其中空氣量就是風(fēng)扇流量，指容積流量，即在單位時(shí)間內(nèi)從風(fēng)扇入口處吸入的空氣量。氣流通道阻力影響氣壓，如果不采用進(jìn)風(fēng)道和不存在節(jié)流損失，風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其入口處的壓力等于大氣壓力；但若有節(jié)流阻力，如進(jìn)氣格柵、散熱器等，則入口處空氣的壓力低于大氣壓。其中氣流給予同氣流方向平行物體表面的壓力成為靜壓，用垂直于此表面的孔測量，以Pst表示。動(dòng)壓，式中ρ為氣流密度，c為氣體的流動(dòng)

5、速度。全壓是在同一截面處氣體的動(dòng)壓和靜壓之代數(shù)和，用P來表示，。計(jì)算時(shí)，首先計(jì)算風(fēng)扇的氣功功率。風(fēng)扇輸送的氣體在單位時(shí)間內(nèi)，單位體積氣體的壓力升高p，容積流量為q，則氣動(dòng)功率。風(fēng)扇的效率即為，其中N為驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇的軸功率。綜合以上考慮，則可以近似得到驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇的軸功率N，對(duì)T-72坦克，風(fēng)扇耗功為53KW,占發(fā)動(dòng)機(jī)功率的9.2%。結(jié)合其它主站坦克數(shù)據(jù)，風(fēng)扇功率的功率損耗為發(fā)動(dòng)機(jī)功率的6%~15%。結(jié)合課堂上的講解，我們可以知道N與軸的轉(zhuǎn)速n的三次方成正比，故可用以下公式進(jìn)行不同轉(zhuǎn)速下冷卻風(fēng)扇功率的計(jì)算。二、空氣濾清器假設(shè)空氣濾清器清潔,忽略空氣流經(jīng)空氣濾清器時(shí)的狀態(tài)變化發(fā)動(dòng)機(jī)在某一工況穩(wěn)

6、定工作時(shí),其進(jìn)氣質(zhì)量流量為mε，且抽塵用的空氣量為發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量的8%,則該工況下空氣濾清器的空氣流量為其中空氣濾清器出氣口的面積為A(),密度為ρ1(kg/m3)；則空氣濾清器出氣口的空氣流速v1為當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣流量為0(即空氣流速為0)時(shí),空氣濾清器進(jìn)氣阻力一定為0；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣流量增加(即空氣流速增加)時(shí),空氣濾清器進(jìn)氣阻力也隨之增加,且無論是管道之中流動(dòng)22坦克學(xué)大作業(yè)的沿程阻力還是局部阻力,在其他條件一定的情況下,其值都與流體流動(dòng)速度的2次方成正比。因此,這里可認(rèn)為空氣濾清器進(jìn)氣阻力與空氣流速之間也為2次變化關(guān)系,即進(jìn)氣阻力F1為式中ε為常系數(shù)。由圖1可見,空氣濾清器的相對(duì)功

7、率損失隨進(jìn)氣阻力的變化大致成直線關(guān)系,當(dāng)進(jìn)氣阻力0時(shí),空氣濾清器的功率損失也一定為0。所以,可認(rèn)為空氣濾清器的相對(duì)功率損失x為式中λ為常系數(shù)圖1進(jìn)氣阻力對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)功率損失的影響空氣濾清器功率損失的絕對(duì)值N1則為式中Pε為發(fā)動(dòng)機(jī)有效功率在這一系列的公式中，我們需要知道ε和λ兩個(gè)常系數(shù)，如何求解這兩個(gè)常系數(shù)就是我們研究的重點(diǎn)。若已知發(fā)動(dòng)機(jī)某一工況時(shí)的進(jìn)氣量和空氣濾清器的進(jìn)氣阻力,則可由式(1)至式(3)得到常系數(shù)ε；若已知發(fā)動(dòng)機(jī)某一工況時(shí)的Pε和氣濾清器的進(jìn)氣阻力和功率損失