КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Уравнение энергии
К потоку жидкости на участке dz подводится теплота QВН в количестве
где qВН - плотность внутреннего теплового потока, кВт/м2; П ВН внутренний периметр трубы, м; α2- коэффициент теплоотдачи от стенки к потоку жидкости; tВН - температура металла на внутренней поверхности стенки, °С; t - средняя температура жидкости, °С. Периметр трубы можно выразить через внутренний диаметр dВН, м, трубы П ВН = πdВН. В (8.15) использовано уравнение теплоотдачи в виде
Количество теплоты, переносимой потоком жидкости, изменится на отрезке трубы длиной l ∂(ρh) /∂ l = 0 где h - энтальпия жидкости, кДж/кг. Для установившегося потока уравнение (8.15) перепишем в другом виде
Учитывая, что для установившегося потока ∂(ρ h)/∂τ = 0, получаем из (8.15) и (8.17)
или
При qВН = const на участке трубы длиной dz изменение энтальпии потока жидкости
Обычно при расчете теплообмена в поверхностях нагрева парового котла задается (рассчитывается) тепловой поток с наружной поверхности трубы qН. Определение внутреннего теплового потока qВН с учетом аккумуляции теплоты в металле трубы определяется по формуле
где П Н = πdН - наружный периметр трубы, м; dН - наружный диаметр трубы, м; сМ - теплоемкость металла трубы, кДж/(кг·К);ρМ- плотность металла, кг/м3; fМ - площадь поперечного сечения трубы по металлу, м2; tМ - средняя температура металла (по толщине стенки) трубы в данном сечении, °С. В (8.21) произведение
При стационарном режиме ∂ tм/∂τ = 0
т.е. плотность теплового потока на внутренней поверхности трубы больше, чем на наружной поверхности в соотношении наружного и внутреннего диаметров b = dН/ dВН .
Уравнения состояния. При решении уравнений неразрывности, движения и энергии необходимо знать такие физические параметры жидкости, как плотность ρ, теплоемкость ср, вязкость μ, теплопроводность λ и др. Параметры ρ, cp, μ, λ в общем случае зависят от температуры и давления. Эти зависимости выражают уравнения состояния, которые могут быть представлены в табличном, графическом виде или в виде формул. Для реальных жидкостей уравнения состояния основываются на экспериментальных данных. При выводе уравнений неразрывности, движения и энергии не учитываются конкретные условия, в которых осуществляются движение жидкости и процесс теплообмена. Для решения задач о движении жидкости и теплообмене к основным уравнениям необходимо присоединить ряд условий, конкретизирующих задачу. Начальные условия состоят в задании полей скорости, температуры и давления во всем объеме рассматриваемой области (в том числе и на ее границах) в начальный момент времени. Начальные условия не задаются, если рассматривается стационарная задача. Граничные условия сводятся к заданию геометрической формы области и условий движения жидкости и теплообмена на ее границах. Совокупность основных уравнений, уравнений состояния, начальных и граничных условий составляет замкнутую систему математического описания процесса движения жидкости и конвективного теплообмена в обогреваемых трубах.
Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 393; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |