
- •"Охрана труда" и "Основы инженерной экологии"
- •Утверждено на заседании кафедры холодильной и торговой техники
- •Донецк – 2011
- •Математическое моделирование и расчет воздухо-теплообменных процессов в горячих цехах предприятий пищевых производств
- •1. Теоретические основы математического моделирования воздухо-теплообменных процессов в горячих цехах
- •2. Порядок расчетов на эвм параметров воздухо-теплообменных процессов в горячих цехах предприятий пищевых производств
- •2.1. Общие положения
- •2.2. Пример расчета на эвм параметров воздухо-теплообмена в горячем цехе
- •Литература
- •Оглавление
Литература
1. ДСН 3.3.6.042-99. Санітарні норми мікроклімату виробничих приміщень.
2. ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.
3. Осокин В.В., Кудрин А.Б. Микроклимат в горячих цехах предприятий пищевых производств: Учебное пособие. – Донецк: ДонГУЭТ, 2002. – 108с.
Приложение А - программа расчета на ЭВМ теплофизических параметров воздушной среды в горячем цехе при аэрации
screen 12:color 8,27
shared ta,a1,a0,g,h,r,p0,p1,alf,s,tpk,cp
yd=330:ms=200:xd=35:xf=0.8:hg=1
p0=100000
lp=3
lq=35
ky=10
'line (10,10)-(800,1000),10,bf
'input hg
line (xd+420,yd-150)-(xd+425,yd-150),8
line (xd-2,yd+2)-(xd+ms*xf+2,yd-hg*ms-2),8,b
line (xd-1,yd+1)-(xd+ms*xf+1,yd-hg*ms-1),8,b
'line (xd,yd)-(xd+ms*xf,yd-hg*ms),15,bf
xd=xd+210
line (xd-2,yd+2)-(xd+ms*xf+2,yd-hg*ms-2),8,b
line (xd-1,yd+1)-(xd+ms*xf+1,yd-hg*ms-1),8,b
'line (xd,yd)-(xd+ms*xf,yd-hg*ms),15,bf
xd=xd+210
line (xd-2,yd-hg*ms/2+2)-(xd+ms*xf+2,yd-hg*ms-2),8,b
line (xd-1,yd-hg*ms/2+1)-(xd+ms*xf+1,yd-hg*ms-1),8,b
'line (xd,yd-hg*ms/2)-(xd+ms*xf,yd-hg*ms),15,bf
line (xd,yd-115)-(xd+5,yd-115),8
line (xd,yd-185)-(xd+5,yd-185),8
line (xd-2,yd-hg*ms/2+26)-(xd+ms*xf+2,yd+2),8,b
line (xd-1,yd-hg*ms/2+27)-(xd+ms*xf+1,yd+1),8,b
'line (xd,yd-hg*ms/2+28)-(xd+ms*xf,yd),15,bf
line (xd,yd-67)-(xd+5,yd-67),8
line (xd,yd-7)-(xd+5,yd-7),8
line (xd,yd-37)-(xd+5,yd-37),8,b
xd=xd-420
locate 8,12
print «Mass,kg»
locate 8,60
print «Pressure exch,Pa «
locate 12,2
print «600»
locate 16,2
print «450»
locate 19,56
print «0»
locate 12,29
print «40»
Приложение А
locate 16,52
print «150»
locate 12,52
print «300»
locate 16,29
print «20»
locate 12,56
print using «#»;0
locate 10,54
print using «###»;70/lq
locate 14,54
print using «###»;-70/lq
locate 17,54
print using «###»;30/lp
locate 21,53
print using «####»;-30/lp
locate 8,35
print «Temperature,C»
locate 8,30
print «T»
locate 8,50
print «Tp»
h=4.2
p0=100000
v=300
vr=0
vz=1250
hv=0.001
ta=293
t0=293
tp=t0
alf=20
s=5
tpk=673
tp=t0
vtkm=0.05
vtk=vtkm*60/hv
vr0=0
cp=1005
a0=0.01
a1=0.01
r=287
g=9.81
t=t0
Приложение А
tt=t0
locate 24,5
xmn=ms*xf/vz/ky
for j=1 to 3
for k=1 to 2
xo=210*(j-1)+60*k
line (xd+xo,yd)-(xd+xo,yd-5),8
locate 22,2+8*k+26*(j-1)
print using «##.##»;ky*k*hv*vz/160/vtkm
next
next
locate 16,57
print «Mass exchange,kg/sek»
locate 6,23
print using «Time step=##.#### sek»;hv
locate 23,36
print «Time in vtk.
line (400,360)-(440,361),8,b
line (440,364)-(450,361),8
line (440,356)-(450,360),8
line (440,356)-(440,364),8
line (210,360)-(250,361),8,b
line (210,364)-(200,361),8
line (210,356)-(200,360),8
line (210,356)-(210,364),8
line (xd+210,yd-3.75*20)-(xd+215,yd-3.75*20),8
line (xd+210,yd-3.75*40)-(xd+215,yd-3.75*40),8
line (xd+365,yd-0.5*150)-(xd+370,yd-0.5*150),8
line (xd+365,yd-0.5*300)-(xd+370,yd-0.5*300),8
line (xd,yd+150-0.5*600)-(xd+5,yd+150-0.5*600),8
line (xd,yd+150-0.5*450)-(xd+5,yd+150-0.5*450),8
paint (205,360),5,8
paint (445,360),5,8
p1=p0*exp(g*h/r/ta)
p11=p0*exp(g*h/r/ta)
m=p0*v*(exp(g*h/r/t)-1)/g/h
p01=m*g*h/(v*(exp(g*h/r/t)-1))
xs=xd
ys=yd+150-m/2
xts=xd+210
xps=xd+420
yps=yd-150
yys=yd-3.75*(t-273)
yts=yd-3.75*(tt-273)
Приложение А
yypls=yd-0.5*(tp-273)
ys1=yd-37
ys2=yd-37
locate 2,5
print «Basik data:»
locate 3,23
print using «M=###.# kg V=#### kub.m Vtk=##.### min H=##.# m»;m,v,vtkm,h
locate 4,23
print using «ALFA=### Wt/(K*qu.m) P0=###.### KPa P1=###.### KPa «;alf,p0/1000,p1/1000
locate 5,23
print using «S=## qu.m T=###.# C Ta=###.# C Tp=### C»;s,t-273,ta-273,tpk-273
locate 2,23
print using «Line resistanse a0=#.### a1=#.###»;a0,a1
a=300
b=350
y3=5
do while abs(y3)>0.000001
y1=ff(a)-gg(a)
c=(a+b)/2
y3=ff(c)-gg(c)
if y1*y3<0 then
b=c
else
a=c
end if
loop
py=gg(c)
locate 6,6
print using «Ts=###.##»;c-273
qm=alf*s*(tpk-c)/(cp*(c-ta))
aa=c
mm=py*v*(exp(g*h/r/c)-1)/g/h
bb=0.1*(cp*qm+alf*s)/mm/cp
kk=0
k0=0
do while k0<ky
locate 25,24
print using «k0=## ky=## hv=#.#####»;k0,ky,hv
vrr=0
do while vrr<vz
57 vr=vr+hv
tp=(tpk-t0)*(1-exp((vr0-vr)/vtk))+t0
tt=aa-(aa-t0)*exp(-bb*vr)
Приложение А
p01=m*g*h/(v*(exp(g*h/r/t)-1))
p11=p01*exp(g*h/r/t)
ydps=yd-150-1*(p11-pa)
if p11>p1 then
dm1=-sqr((p11-p1)*p11/(r*t*g*a1))*hv
else
dm1=sqr((p1-p11)*p1/(r*ta*g*a1))*hv
end if
if p01>p0 then
dm0=-sqr((p01-p0)*p01/(r*t*g*a0))*hv
else
dm0=sqr((p0-p01)*p0/(r*ta*g*a0))*hv
end if
dmt=0
if dm0>0 then dmt=dm0
if dm1>0 then dmt=dmt+dm1
m=m+dm0+dm1
dt=alf*s*(tp-t)*hv/cp/m-dmt*(t-ta)/m
t=t+dt
xn=xd+xmn*vr
xtn=xn+210
xpn=xn+420
if kk=11 and xn<200 then
kk=0
yn=yd+150-0.50*m
yn1=yd-37-lp*dm0/hv
yn2=yd-37-lp*(dm1)/hv
yyn=yd-3.75*(t-273)
ytn=yd-3.75*(tt-273)
yypl=yd-0.5*(tp-273)
ypn=yd-150-lq*(p01-p0)/2
ydpn=yd-150-1*(p11-pa)
line (xs,ys)-(xn,yn),8
line (xps,ys1)-(xpn,yn1),8
line (xps,ys2)-(xpn,yn2),8
line (xts,yys)-(xtn,yyn),4
line (xts,yts)-(xtn,ytn),8
if vr>0 then line (xts,yypls)-(xtn,yypl),5
if vr>0 then line (xps,yps)-(xpn,ypn),5
xs=xn:ys=yn
ys1=yn1
ys2=yn2
xps=xpn:yys=yyn:yts=ytn
Приложение А
yps=ypn
yypls=yypl
ydps=ydpn
xts=xtn
end if
kk=kk+1
vrr=vrr+hv
loop
k0=k0+1
hv=hv+0.00005
loop
77 locate 25,5
print «Stabil data:»
locate 25,23
print using « M=###.## kg T=###.## C»;m,t-273
locate 26,23
print using « DP0'=##.#### DP1'=##.#### Pa»;(p01-p0),(p11-p1)
locate 27,23
print using « q1=###.#### q0=###.####»;dm1/hv,dm0/hv
input po
end
function ff(t)
b=t*a0*p1*exp(g*h/r/t)/ta/a1-p0
c=t*a0*p1*p1/ta/a1
ff=(sqr(b*b+4*c)-b)/2
end function
function gg(t)
d=(alf*s*(tpk-t)/(cp*(t-ta)))^2
gg=(p1*p1-d*r*ta*g*a1)/(p1*exp(g*h/r/t))
end function
Приложение Б - программа расчета на ЭВМ теплофизических параметров воздушной среды в горячем цехе при работе вытяжного вентилятора
screen 12:color 8,27
shared ta,a1,a0,g,h,r,p0,p1,alf,s,tpk,cp
yd=330:ms=200:xd=35:xf=0.8:hg=1
p0=100000
lp=3
lq=10
ky=10
line (xd+420,yd-150-70/2)-(xd+425,yd-150-70/2),8
line (xd+420,yd-150+70/2)-(xd+425,yd-150+70/2),8
line (xd+420,yd-150)-(xd+425,yd-150),8
line (xd+420,yd-37-30)-(xd+425,yd-37-30),8
line (xd+420,yd-37+30)-(xd+425,yd-37+30),8
'line (xd,yd)-(xd+ms*xf,yd-hg*ms),15,bf
line (xd-2,yd+2)-(xd+ms*xf+2,yd-hg*ms-2),8,b
line (xd-1,yd+1)-(xd+ms*xf+1,yd-hg*ms-1),8,b
xd=xd+210
'line (xd,yd)-(xd+ms*xf,yd-hg*ms),15,bf
line (xd-2,yd+2)-(xd+ms*xf+2,yd-hg*ms-2),8,b
line (xd-1,yd+1)-(xd+ms*xf+1,yd-hg*ms-1),8,b
xd=xd+210
'line (xd,yd-hg*ms/2)-(xd+ms*xf,yd-hg*ms),15,bf
line (xd-2,yd-hg*ms/2+2)-(xd+ms*xf+2,yd-hg*ms-2),8,b
line (xd-1,yd-hg*ms/2+1)-(xd+ms*xf+1,yd-hg*ms-1),8,b
'line (xd,yd+28-hg*ms/2)-(xd+ms*xf,yd),15,bf
line (xd-2,yd-hg*ms/2+26)-(xd+ms*xf+2,yd+2),8,b
line (xd-1,yd-hg*ms/2+27)-(xd+ms*xf+1,yd+1),8,b
line (xd,yd-37)-(xd+5,yd-37),8,b
xd=xd-420
locate 8,12
print "Mass,kg"
locate 8,60
print "Pressure exch,Pa "
locate 12,2
print "600"
locate 16,2
print "450"
locate 19,56
print "0"
locate 12,29
print "40"
locate 16,48
print "150"
Приложение Б
locate 12,48
print "300"
locate 16,29
print "20"
locate 12,54
print using "###";0
locate 10,54
print using "###";70/lq
locate 14,54
print using "###";-70/lq
locate 17,54
print using "###";30/lp
locate 21,53
print using "####";-30/lp
locate 14,54
locate 8,35
print "Temperature,C"
locate 8,30
print "T"
locate 8,50
print "Tp"
h=4.2
p0=100000
qv=10
v=126
vr=0
vz=4000
Q=10000
hv=0.06
ta=305
t0=293
tp=t0
alf=20
s=2
tpk=673
tp=t0
vtkm=0.1
vtk=vtkm*60/hv
vr0=0
cp=1005
a0=0.01
r=287
g=9.81
t=t0
Приложение Б
locate 24,5
xmm=ms*xf/vz/ky
for j=1 to 3
for k=1 to 2
xo=210*(j-1)+60*k
line (xd+xo,yd)-(xd+xo,yd-5),8
locate 22,2+8*k+26*(j-1)
print using "#.##";k*ky*hv*vz/160
next
next
locate 16,57
print "Mass exchange,kg/sek"
locate 6,23
print using "Time step=##.#### sek";hv
locate 23,36
print "Time in min.
line (400,360)-(440,361),8,b
line (440,364)-(450,361),8
line (440,356)-(450,360),8
line (440,356)-(440,364),8
line (210,360)-(250,361),8,b
line (210,364)-(200,361),8
line (210,356)-(200,360),8
line (210,356)-(210,364),8
paint (205,360),5,8
paint (445,360),5,8
m=p0*v/r/t
p01=p0
xs=xd
ys=yd+150-m/2
xts=xd+210
xps=xd+420
yps=yd-150
yys=yd-3.75*(t-273)
yypls=yd-0.5*(tp-273)
ys1=yd-37
ys2=yd-37
locate 2,5
print "Basik data:"
locate 3,23
print using "M=###.# kg V=#### kub.m Vtk=##.### min ";m,v,vtkm
Приложение Б
locate 4,23
print using "ALFA=### Wt/(K*qu.m) P0=###.### KPa Qv=#.### kb.m/sek ";alf,p0/1000,qv
locate 5,23
print using "Q=###### Vt S=## qu.m T=###.# C Ta=###.# C Tp=### C";Q,s,t-273,ta-273,tpk-273
locate 2,23
print using "Line resistanse a0=#.### ";a0
kk=0
k0=0
do while k0<5
locate 25,24
print using "k0=## ky=## hv=#.#####";k0,ky,hv
vrr=0
do while vrr<vz
57 vr=vr+hv
tp=(tpk-t0)*(1-exp((vr0-vr)/vtk))+t0
p01=m*t*r/v
if p01>p0 then
dm0=-sqr((p01-p0)*p01/(r*t*g*a0))*hv
dt=alf*s*(tp-t)*hv/cp/m+QQQ*hv/cp/m
else
dm0=sqr((p0-p01)*p0/(r*ta*g*a0))*hv
dt=alf*s*(tp-t)*hv/cp/m-dm0*(t-ta)/m+Q*hv/cp/m
end if
m=m+dm0-qv*p01*hv/r/t
t=t+dt
xn=xd+xmm*vr
xtn=xn+210
xpn=xn+420
if kk=11 then
kk=0
yn=yd+150-0.50*m
yn1=yd-37+lp*qv*p01/r/t
yn2=yd-37-lp*dm0/hv
yyn=yd-3.75*(t-273)
yypl=yd-0.5*(tp-273)
ypn=yd-150-lq*(p01-p0)/2
line (xs,ys)-(xn,yn),15
line (xps,ys1)-(xpn,yn1),15
line (xps,ys2)-(xpn,yn2),8
line (xts,yys)-(xtn,yyn),10
if vr>0 then line (xts,yypls)-(xtn,yypl),5
if vr>0 then line (xps,yps)-(xpn,ypn),10
Приложение Б
xs=xn:ys=yn
ys1=yn1
ys2=yn2
xps=xpn:yys=yyn
yps=ypn
yypls=yypl
ydps=ydpn
xts=xtn
end if
kk=kk+1
vrr=vrr+hv
loop
k0=k0+1
loop
line (xs,ys)-(195,yn),15
line (xps,ys1)-(615,yn1),15
line (xps,ys2)-(615,yn2),8
line (xts,yys)-(405,yyn),10
line (xts,yypls)-(405,yypl),5
line (xps,yps)-(615,ypn),10
77 locate 25,5
print "Stabil data:"
locate 25,23
print using " M=###.## kg T=###.# C";m,t-273
locate 26,23
print using " P0'=###.### P0=###.### KPa";p01/1000,p0/1000
locate 27,23
print using " q1=###.#### q0=###.####";-qv*p01/r/t,dm0/hv
input po
end