Сумма всех потерь давления при движении дымовых газов

7 Диаметры дымовой трубы, м.

При определении диаметра дымовой трубы принимают скорость дыма на выходе из трубы (в устье) равной w_{0 уст}=3-4 м/с.

Диаметр устья трубы (рис.5.2) будет равен:

.

По строительным соображениям соотношение диаметров трубы в устье и у основания принимают:

.

Следовательно, диаметр основания трубы будет равен:

.

Средний диаметр трубы: .

8. Скорость движения дыма в трубе, м/с

• у основания:

;

• средняя скорость дыма в трубе:

.

8. Предварительная высота трубы, м.

.

8. Температура дыма в трубе, ⁰С.

• у основания:

;

• в устье трубы

;

• средняя температура дыма в трубе:

.

8. Определение высоты трубы, м.

Расчет высоты трубы ведут на основании уравнения:

.

Потери давления на входе в трубу равны:

,

,

.

Потери давления на трение при движении дыма в трубе:

.

Рисунок 5.2 – Схема установки дымовой трубы

Потери давления на выходе из трубы:

.

Высота дымовой трубы при заданной t_в:

,

где _0В=1,29 кг/м³ плотность воздуха при стандартных условиях;

;

,

.

6 Практическая работа №3 расчет нагрева тепломассивных тел

Цель занятия: Ознакомиться с методами расчета нагрева и охлаждения массивных тел при условии t_печ=const; сравнить результаты расчета нагрева и охлаждения массивных тел, полученных различными методами.

Краткие теоретические сведения

Массивными называют такие тела, при нагреве и охлаждении которых разность температур по сечению достаточно велика и ее надо учитывать в расчетах.

Область массивных тел определяют значением конвективного критерия Bi:

Bi = ,

или радиационного критерия Старка:

Sk = .

Расчет нагрева и охлаждения тел при условии t_печ=const можно проводить следующими методами:

• по графикам;

• методом тепловой диаграммы.

При выполнении расчета по графикам теплообмен конвекцией и излучением выражают через коэффициенты теплоотдачи конвекцией, а продолжительность нагрева и охлаждения массивных тел или их относительные температуры определяют на основе решения уравнений теплопроводности в критериальной форме (при постоянной температуре окружающей среды).

Решение уравнения теплопроводности в критериальной форме имеет следующий вид:

,

.

где -температурный критерий поверхности;

- температурный критерий центра;

t_п и t_ц - температура поверхности и центра, ⁰С;

t_печ - температура печи, ⁰С;

t_ср⁰ -начальная средняя температура тела, ⁰С;

Fo= -критерий Фурье;

S - характерный размер, м;

-время нагрева, с;

Bi= - критерий Био;

- коэффициент теплоотдачи конвекцией, Вт/(м²К);

- коэффициент температуропроводности, м²/с;

с - теплоемкость, Дж/(кг·К);

- плотность, кг/м³;

x -координата искомой точки, м;

- коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К).

Задание

Используя графики Д.В. Будрина (рис. 6.1 и 6.2), рассчитать время нагрева стального слитка до заданной температуры. Начальную температуру металла принять равной 30⁰С. Теплосодержание для сталей при 30 ⁰С принять равным 12 кДж/кг, температуру печи принять на 150 ⁰С выше заданной температуры поверхности металла. Плотность сталей 7850 кг/м³.

Исходные данные для расчета приведены в табл.6.1, теплофизические свойства сталей – в табл.6.2.

Таблица 6.1 – Исходные данные для расчета нагрева массивных тел

Первая цифра варианта	Сталь	Температура поверхности, 0С	Вторая цифра варианта	Диаметр слитка, мм	Приведенный коэффициент излучения Спр, Вт/(м2К4)
0	Малоуглеродистая	1200	0	600	4,05
1	Малоуглеродистая	1150	1	650	4,1
2	Среднеуглеродистая	1200	2	700	4,15
3	Высокоуглеродистая	1180	3	750	4,2
4	Высокоуглеродистая	1160	4	800	4,05
5	Трансформаторная	900	5	850	4,1
6	Хромоникелевая жаропрочная	1200	6	900	4,15
7	Хромоникелевая жаропрочная	1100	7	950	4,2
8	Хромоникелевая жаропрочная	1200	8	1000	4,05
9	Хромоникелевая жаропрочная	1100	9	1050	4,1