Оглавление:
Сложный теплообмен
- Комплексная передача тепла Обычно передача тепла от горячего объекта к холодному объекту происходит через переборку. В то же время все участвует в передаче тепла одновременно Типы теплопроводности-теплопроводности, конвекции и излучения, они были подробно изучены в предыдущей главе. Теплопередача, которая учитывает все виды теплопередачи, называется составной
теплопередачей (Рисунок 29-10). Количественной характеристикой процесса теплопередачи от газа к стенке (или наоборот) является общий коэффициент теплопередачи a = ak-ai. Где рассматривается теплопередача за счет теплопроводности и конвекции, а также теплопередача через ai-излучение. Расчетная плотность теплового
потока теплового устройства определяется уравнением I = M / GTU, (29-28) Где aj — общий коэффициент теплопередачи, и этот коэффициент включен в этом случае формула для коэффициента теплопередачи плоской стенки принимает вид: «1 L a2 aKi-f-aiii L, <* n2-r <* u2 В будущем общий коэффициент теплопередачи с учетом конвекции,
формулу коэффициента теплопередачи. В Людмила Фирмаль
теплопроводности и излучения будет обозначен буквой а или а2. , • … CCfsCCK + CCu взаимодействие сооружения с грунтом Радиация ^ Рисунок 29-10 Радиационный теплообмен в котельных печах. Сжигание топлива в камере сгорания включает образование горячих газов. Этот газ передает большое количество тепла излучением. Следовательно, роль лучистой теплопередачи в современных
котельных печах очень велика, и общая теплопередача посредством излучения на стенки труб котла достигает более 50% всей теплоты, выделяющейся при сжигании топлива. Излучающий теплообмен в печи во много раз сильнее конвективного теплообмена при средней скорости газа. Эффективные процессы радиационного и конвекционного теплообмена происходят одновременно с процессом сгорания топлива, что делает исследование печи и расчеты очень сложными. Советские теплотехники разработали метод расчета
- движения печи котельной на основе большого количества экспериментального материала и предложили практические расчеты для печи с использованием эмпирических формул (В.Н. Тимофеев, А.М., Гурвич и др.). Я сделал Расчеты печи обычно основаны на определении температуры дымовых газов на выходе из камеры сгорания котла. В 1949 году он был сотрудником и профессором в Институте Эйергета Академии наук СССР. Г. Л. Поляк и 2. Н. Шорин предложил относительно простую формулу для расчета этой
температуры. eKt С туалетом = 4,8 ~ 4,8 -5,77 И после установки экрана = 0,5 q = 0,5 ♦ 5070 = 2535 Вт / м2. Температура экрана определяется по формуле (J-sl V— ^ TG ^ -V + f ^ Vl-T ^ —V + (-VI- «о. Voo) 2 ЛАИО; \ ioq; J 2 ЛАИООJ Vioo; J G9KR-512 ° K Пример 29-4. SECR = «0,4 Вт! \ Mg • (° К) 41? — Излучательная способность данной поверхности Spr = -! — = -! — 4,76 Вт / [* * ° К) 4]. 1 + _1_ J_ + J ___ 1 Cx Cg Cs 5.2 5.2 5.77 Сниженная излучательная способность поверхности и экрана «C» P = T-G7-— = 0,472 , , sl4 «T, 77 Соотношение (29-20) получается путем сравнения
уравнений переноса тепла излучением между двумя неэкранированными и экранированными поверхностями. qx = 0,5 (CjCnp) q0 = 0,5 (0,472 / 4,76 * q0 = 0,0496 q0. что составляет 4,96% теплопередачи безэкранным излучением. Пример 29-5. Топочный газ содержит 15% углекислого газа и 10% водяного пара. Температура газа на входе в канал 77 = 1400 ° К, на
Установка одного экрана из полированного никеля снижает теплопередачу излучением в 20 раз, Людмила Фирмаль
выходе 77 = 1100 ° К, температура поверхности газохода на входе газа 77 т = 900 ° К, «Т-700 ° К на выходе Т-черный на поверхности канала» Степень степени -ед = 0,85, общее давление дымовых газов составляет 1 бар. Определяет количество тепла, передаваемого излучением от дымовых газов на квадратный метр цилиндрического газохода диаметром d = 1 м и коэффициентом теплоотдачи излучением. Средняя температура стенки рассчитывается по формуле (29-21) Гст = (Пт + Т’ст / 2) = (900 + 700) / 2 = 800 ° К. Средняя температура дымовых
газов определяется по уравнению (29-22). (Rf — r “) — (r? —7-ср) 7G = GTS + = 800 (1400-900) (1100 700) _ ^ 2.3 LG-400 Средняя длина лучей на бесконечном цилиндре определяется по таблице. 29-2: s = 0,9 d = 0,9 • 1 = 0,9 м. Количество тепла, передаваемого стенкам канала, определяется по уравнению (29-27). Произведение средней длины пучка и парциального давления углекислого газа и водяного пара равно рСО, S = 0,15. 0,9 = 0,135 м • бар \ Ph2os = 0,1 • 0,9 = 0,09 м ♦ бар.
Используя показанный график, вы можете увидеть черноту COg и NaO на 29-7, 29-8, 29-9 в соответствии с найденными значениями и средней температурой газа. ECO = 0,116; reNVO = 1,04 • 0,096 = 0JL. Аналогично найдите степень газовой черноты n Для средней температуры поверхности дымовых газов: Да -0,1165; ren.o = 1,04 • 0,15 = 0,161. • Чернота дымовых газов при средней температуре газа равна e = eco, + P & n «o. * = 0,1165 + 0,1 = 0,216. Газопоглощающая способность при средней температуре стенки канала составляет ^ = эко> + рен, о = 0,1165 + 0,161 = 0,2775. Эффективная чернота стены канала = 0,925. ». 2 2
Теплообмен излучением 0sl = 0,925-5,67 j4j — 0,2775-21300sh / л T • выпуск Коэффициент теплопередачи «Из л» Yatl = 21300 / (1250-800) = 47,3 Вт / м2-град. 7Y-7s » Более простой метод расчета радиационного теплообмена был разработан Шаком (уравнения (29-23) и (29-24)). Значение выбросов углекислого газа при средней температуре газа составляет qco = 4,07 V7s 3,3 = 4,07 (-14850 em / * a. Количество водяного пара, выделяемого при средней температуре газа. gHt0 = 40,7 / 7 ° -8 с ° ’e (7 В / 100) 8 = 40,7 • 0,15 0,9 (1250/100) 3- = 16 500 Вт / м2. Поглощение лучистой энергии дымовыми газами при средней температуре стенки
выглядит следующим образом: <7so, = 4,07 В 0,15-0,9 (800/100) 3 »5 = 4300 Вт / м2; qH t0 = 40,7 • 0,15 ° • ■ 8,0,9 ° • 6 (800/100) * = 4300 Вт / м2. Количество тепла, передаваемого излучением, определяется по уравнению (29-25). Yatya = 8st (qv- <? St) = 0,925 (31350-8600) = 211000 Вт / м2. Коэффициент теплопередачи излучения составляет И „PL = 21 000/450 = 46,8 Вт / (м2-град). 4 случая 29-6. Если заданное количество сжигаемого топлива составляет B = 2000 кг / час, определите температуру дымового газа на выходе из камеры сгорания котла.
Количество продуктов сгорания на кг топлива V? = 6 мУсек; теоретическая температура сгорания топлива Tc = 2000 ° К, средняя теплоемкость продуктов сгорания St’r = 1740 Дж (м3 • град). Радиационная поверхность Fa котла = 10 г2. 5.67.10-8.10-20С03.3600l_0 k —— г / г. т 2000-6-1740 Условная излучательная способность печи составляет е = 0,85. Решить уравнения 0,85 • 0,78. 9 {+ e-1 = 0, — = 0,769. Следовательно, температура дымовых газов на выходе из камеры топки котла может быть определена из отношения Tx = 15409 K к G = TJTl%.
Смотрите также:
Решение задач по термодинамике
| Теплообмен излучением между твердыми телами | Типы теплообменных аппаратов |
| Экраны | Средний температурный напор |
