Referat.me

Название: Тепловой расчет контейнера с естественной циркуляцией воздуха

Вид работы: контрольная работа

Рубрика: Промышленность и производство

Размер файла: 114.88 Kb

Скачать файл: referat.me-300225.docx

Краткое описание работы: Определение коэффициентов теплопроводности слоев. Расчет суммарного термического сопротивления, суммарного коэффициента теплопередачи от внутреннего воздуха к внутренней стенке, ряда параметров приблизительного расчета. Выполнение окончательного расчета.

Тепловой расчет контейнера с естественной циркуляцией воздуха

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Расчетно-графическая работа

Тепловой расчет контейнера с естественной циркуляцией воздуха

Омск 2006


Исходные данные:

Номер профиля: АМг6 П500-70 Материал стенки ВТ-1

Размеры профиля

Толщина внешней стенки 1,5 мм
Толщина внутренней стенки 1,5 мм
Материал изоляции 2003
Наружный диаметр 1800 мм
Длина контейнера 10000 мм
Количество шпангоутов 16
Температура внешней среды 270 К
Температура внутри контейнера 300 К
Скорость набегающего потока 15 м/с
Скорость воздуха внутри контейнера 1,5 м/с

Разобьем продольное сечение стенки ТК на характерные слои:

Рис.1. Расчетная схема

1. Определение коэффициентов теплопроводности слоев

Коэффициенты определяются по следующей формуле:

.

1.Слой 0-1

За неимением сведений о теплопроводности сплава ВТ-1, возьмем теплопроводность сплава ВТ3-1: .

Коэффициент теплопроводности:

,

2.Слой 1-2

Площадь шпангоутов:

;

Площадь изоляции:

Коэффициент теплопроводности:

3.Слой 2-3

Площадь шпангоутов:

;

Площадь изоляции:

Коэффициент теплопроводности:

4.Слой 3-4

Площадь шпангоутов:

;

Площадь изоляции:

Коэффициент теплопроводности:

5.Слой 4-5

Коэффициент теплопроводности:

,

2.Определение термического сопротивления

Суммарное термическое сопротивление определяется по формуле:

.

Получим:

; ;

; ;

.

3. Определение суммарного коэффициента теплопередачи от внутреннего воздуха к внутренней стенке

Коэффициент определяется как следующая сумма:

Конвективная составляющая

Характерный размер:

Перепад температур:

.

Коэффициент температурного расширения:

.

Критерий Грасгофа

,

где - кинематическая вязкость воздуха при температуре внутри контейнера

.

Критерий Нуссельта вычисляем по следующей формуле:

.

Конвективный коэффициент теплопередачи

( - теплопроводность воздуха при температуре внутри контейнера):

.

Лучистая составляющая

Приведенная степень черноты:

,

где ;

;

.

.

Лучистый коэффициент теплопередачи ( - коэффициент излучения абсолютно черного тела):

.

Суммарный коэффициент теплопередачи от внутреннего воздуха к внутренней стенке:

.

4. Определение суммарного коэффициента теплопередачи от внешней стенки к внешнему воздуху


Коэффициент определяется как следующая сумма:

Конвективная составляющая

Число Рейнольдса:

,

где - скорость ветра;

- кинематическая вязкость воздуха при температуре снаружи контейнера.

.

При критерий Нуссельта рассчитывается по такой формуле:

.

Конвективный коэффициент теплопередачи

() - теплопроводность воздуха при температуре снаружи контейнера):

.

Лучистая составляющая

Приведенная степень черноты: .

Перепад температур: .

Лучистый коэффициент теплопередачи:

.

Суммарный коэффициент теплопередачи от внешней стенки к внешнему воздуху:

.

4. Определение коэффициента теплопередачи от внутреннего воздуха к внешнему воздуху

Определим соотношение диаметров:

.

При таком соотношении можно считать стенки как плоские. В этом случае искомый коэффициент ищется следующим образом:

.

5. Проверка правильности выбора перепадов температур

Расчетная температура внутренней стенки:


,

Где ;

.

.

Расчетная температура внешней стенки:

,

где .

.

Погрешности:

;

.

Погрешности больше 0,05%, поэтому необходимо повторить расчет, приняв скорости, полученные в первом приближении.

6. Повторный расчет с расчетными температурами

Суммарный коэффициент теплопередачи от внутреннего воздуха к внутренней стенке

Конвективная составляющая

Перепад температур:

.

Критерий Грасгофа

.

Критерий Нуссельта:

.

Конвективный коэффициент теплопередачи:

.

Лучистая составляющая

Лучистый коэффициент теплопередачи:

.

Суммарный коэффициент теплопередачи от внутреннего воздуха к внутренней стенке:

.


Определение суммарного коэффициента теплопередачи от внешней стенки к внешнему воздуху

Конвективная составляющая не меняется: .

Лучистая составляющая

Перепад температур:

.

Лучистый коэффициент теплопередачи:

.

Суммарный коэффициент теплопередачи от внешней стенки к внешнему воздуху:

.

Коэффициент теплопередачи от внутреннего воздуха к внешнему воздуху

.

Расчетная температура внутренней стенки:

,

где ;

.

.

Расчетная температура внешней стенки:

,

где .

.

Погрешности:

;

.

Погрешности меньше 0,05%, поэтому расчет можно прекратить.

7. Определение суммарной мощности нагревательных элементов

Площадь поверхности:

.

Необходимая для обогрева мощность:

.

Мощность нагревательных элементов в киловаттах:

.


Список использованных источников

1. Шалай В.В. Термостатирование транспортных контейнеров. Учебное пособие. Омск: ОмПИ, 1982. 82 с.

2. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т 3. – 8-е изд. перераб. и доп. Под ред. И.Н. Жестковой. – М.: Машиностроение, 2001.

Похожие работы

  • Термодинамика

    Вариант 42 Задача №1 Дано: = 850 = 130 = 30Вт/м = 3500Вт/м = 18мм = 1,6мм = 60Вт/м·К = 1Вт/м·К Найти: Решение 1. Коэффициент теплопередачи для плоской стенки без накипи:

  • Теплогазоснабжение и вентиляция 3

    Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции

  • Определение поверхности теплообмена

    Министерство образования и науки Украины Сумский государственный университет Кафедра технической теплофизики Курсовая работа по дисциплине “Тепломассообмен”

  • Решение задач по теплотехнике

    Контрольная работа № 1 Задача 6 До какой температуры будет нагрет углекислый газ объемом , если сообщить ему теплоту Q при постоянном, абсолютном давлении? Начальная температура газа

  • Двухкорпусная выпарная установка

    Технологический процесс концентрирования жидких растворов нелетучих веществ путем частичного удаления растворителя испарением при кипении жидкости. Описание технологической схемы выпарной установки, расчет основного аппарата и поверхности теплопередачи.

  • Расчет солнечного коллектора

    1.3 Методики расчета основных параметров Эффективность работы коллектора определяется отношением полезно использованной в коллекторе энергии к величине падающего на его поверхность солнечного излучения. Для определения полезной мощности целесообразно ввести понятие полного коэффициента потерь.

  • Процессы и аппараты пищевых производств

    Задание 2 2)Рассчитать двухкорпусную выпарную установку, с естественной циркуляцией, для концентрирования Gн=3000 кг/ч сахарного раствора от начальной концентрации Вн=10%, до конечной Вк=30% при следующих условиях.

  • Отопление жилого здания 2

    Министерство образования и науки Российской Федерации Якутский государственный инженерно-технический институт Инженерно-технологический факультет

  • Тепловой расчет котла-утилизатора П-83

    Устройство котла-утилизатора П-83. Порядок определения энтальпий газов и коэффициента использования тепла. Особенности расчета пароперегревателей, испарителей и экономайзеров высокого и низкого давления, а также дополнительного и кипящего экономайзеров.

  • Исследование коэффициента теплоизоляционного материала

    ИССЛЕДОВАНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА 2.1 Цель работы. Целью лабораторной работы является экспериментальное определение коэффициента теплопроводности шнурового асбеста и установление зависимости указанного коэффициента от температуры.