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.