Метод графического изображения теплового потока

Расчет расхода теплоты через ограждающую конструкцию

6.

5.

4.

3.

2.

1.

Разбитое релаксационной решеткой

Исследуемое сечение

№	a	b	c	d	f	g
Ta	Δp	Tb	Δp	Tc	Δp	Td	Δp	Tf	Δp	Tg	Δp
1		-50
2				-12,5						-12,5
3		-6,25	637,5			-3,125			637,5			-3,125
4	593,75		637,5	-2,344	646,875			-0,781	637,5	-2,344	646,875	-0,781
5	593,75	-1,752	635,156		646,875	-0,781	649,219	-0,196	635,156	-0,195	646,094	-0,782
6	592,578	-0,049	635,156	-0,488	646,094	-0,171	649,024	-0,245	634,961	-0,488	645,313	-0,245
7	592,529		634,668		645,923		648,78		634,473		645,069
	592,529		634,668		645,923		648,78		634,473		645,069

Таблица: «Расчет температурного поля методом релаксации»

1. Рассчитываем количество теплоты прошедшее от внутренней поверхности стенки к середине стены, т.е. к точкам b, c, d, f, g.

Составим уравнение теплового баланса:

Q₁ = Q^’_b+ Q^’_c + Q^’_d+ Q^’_f+ Q^’_g

Q₁=λL∙(Т₁-Т _b)+ λL∙(Т₁-Т _c) + λL∙(Т₁-Т _d) + λL∙(Т₁-Т _f) + λL∙(Т₁-Т _g)=

=λL∙(750-634,668)+λL∙(750-645,923)+λL∙(750-648,780)+ λL∙(750-

-634,473) + λL∙(750-645,069)= λL∙115,527+ λL∙104,077+ λL∙101,22+ +λL∙115,527+ λL∙104,931= 541,282∙λL;

2. Это же количество теплоты за то же время уходит от средней линии к внешней поверхности.

Q₂ = 2∙Q’’_a + Q’’_b+ Q’’_c + Q’’_d+ Q’’_f+ Q’’_g

Q₂ = 2∙λL∙(Т_a -Т₂)+λL∙(Т_b -Т₂)+λL∙(Т_c -Т₂)+λL∙(Т_d -Т₂)+

+λL∙(Т_f -Т₂)+λL∙(Т_g -Т₂)=2∙λL∙(592,290 -550)+λL∙(634,668 -550)+ +λL∙(645,923-550)+ λL∙(648,780 -550)+ λL∙(634,473 -550)+ λL∙(645,069-

-550)=84,58∙λL +84,668∙λL +95,923∙λL +98,78∙λL +84,473∙λL +95,069∙λL= = 543,493∙λL;

3. Находим среднее:

Q_ср = = = 542,388∙λL;

4. Определим полный тепловой поток через кладку:

Q_общ = Q_ср·4=542,388∙λL∙4 = 2169,55∙λL = 2278,028 Дж.

1. В масштабе изображаем исследуемое сечение;

2. От руки изображаем линии теплового потока с максимально возможным соблюдением условия ΔQ = , где N_m – число трубок тока теплоты, через каждую из которых проходит одинаковое количество теплоты, Q_i – полное количество теплоты;

3. От руки зарисовываем изотермические линии с максимально возможным соблюдением ортогональности и криво линейности квадратов;

4. Фактор формы тела определяется как соотношение числа трубок тока к числу приростов температуры:

ζ= = = 3,929;

5. Температурное поле рассчитывается путем вычитания от T₁или путем прибавления к T₂ соответствующее число одинаковых приростов температуры:

ΔТ = = 14,285 К

I. 750 – 14,285 = 735,714

II. 750 – 2·14,285 = 721,429

III. 750 – 3·14,285 = 707,143

IV. 750 – 4·14,285 = 692,857

V. 750 – 5·14,285 = 678,571

VI. 750 – 6·14,285 = 664,286

VII. 750 – 7·14,285 = 650

VIII. 750 – 8·14,285 = 635,714

IX. 750 – 9·14,285 = 621,423

X. 750 – 10·14,285 = 607,143

XI. 750 – 11·14,285 = 592,857

XII. 750 – 12·14,285 = 578,571

XIII. 750 – 13·14,285 =564,286;

6. Температуры T_a, T_b, T_c, T_d, T_f, T_g рассчитываются путем вычитания из T₁ или путем прибавления к T₂ соответствующего прироста температуры ΔТ:

T_a = 550+14,285·3,7= 602,855 К

T_b= 550+14,285·6,183= 637,322 К

T_c=550+14,285·6,9= 648,567 К

T_d=550+14,285·7= 649,995 К

T_f=550+14,285·6,248= 638,250 К

T_g=550+14,285·6,892= 648,424 К;

7. Расход теплоты рассчитывается в соответствии с выражением

Q=ζ∙λL∙(T₁-T₂)=3,929∙λL∙(750-550)= 785,714∙λL = 825

Q_общ=4·Q=4·814,286∙λL = 3142,857∙λL = 3300 Дж.

Дата добавления: 2015-05-26