15. Температурное поле. Температурный градиент.

Температурное поле - совокупность мгновенных значений t во всех точках изучаемого прост­ранства. t различных точек тела определяется координатами х, у, zи временем τ.

t=f₁(x,y,z,τ)

Температурные поля подразделяют на стационарные и нестационарные.

Если температура тела является функцией координат и времени, то такое температурное поле будет нестационарным (градиент температуры по времени ∂t/∂τ ≠ 0). В том случае, когда температура тела с течением времени не изменяется (∂t/∂τ = 0) и является функцией только координат, температурное поле будет стационарным:

t =f₂ (x, у, z).

Различают температурные поля трехмерные (пространственные), двухмерные (плоские) и одномерные (линейные). К первым относятся поля, описываемые зависимостями (3.2) и (3.3), ко вторым — поля, описываемые зависимостями:

t =f₃ (x, у, τ),

t =f₄ (x, у),

к третьим — поля, описываемые зависимостями:

t =f₅ (x, τ),

t =f₆ (x).

градиент температуры - вектор, направленным по нормали к изотермической поверхности в сторону возрастания температуры и численно равным производной от температуры по этому направлению,   где   - единичный вектор, нормальный к изотермической поверхности и направленный в сторону возрастания температуры;   - производная от температуры по нормали n.   Проекции вектора grad t на координатные оси Ох, Оу, Оz равны:

45. Способы сжигания топлива. Виды котлов, их характеристика. Определение поверхности нагрева котла.

Топочное устройство, или топка, являясь основным элементом котельного агрегата, предназначена для сжигания топлива с целью выделения заключенного в нем тепла и получения продуктов сгорания с возможно большей температурой. В то же время топка служит теплобменным устройством, в котором происходит теплоотдача излучением из зоны горения на более холодные окружающие поверхности нагрева котла, а также устройством для улавливания и удаления некоторой части очаговых остатков при сжигании твердого топлива.Существующие топки классифицируют по следующим признакам:

-по способу подачи топлива и организации обслужи­вания.

-по способу сжигания топлива — слоевые, камерные (факельные) и циклонные; в слоевых сжигают только твер­дое топливо, а в остальных случаях— твердое, жидкое и газообразное;

-по способу подачи топлива — с периодической и не­прерывной подачей;

по взаимосвязи с котлом — внутренние, т. е. находя­щиеся внутри котла, выносные,

-по способу подачи топлива и организации обслужи­вания — ручные, полумеханнческие и механические.

Слоевые топки для сжигания разнообразных видов твердого топлива делят на внутренние и выносные, с горизонтальными и наклонными колосниковыми решетками. Топки, расположенные внутри обмуровки котла, называют внутренними, а расположенные за пределами обмуровки и дополнительно пристроенные к котлу,— выносными.

Камерные (факельные) топки. Камерные топки применяют для сжигания твердого, жидкого и газообразного топлива. При этом твердое топливо должно быть предварительно размолото в тонкий порошок в специальных пылеприготовительных установках — углеразмольных мельницах, а жидкое топливо — распылено на очень мелкие капли в мазутных форсунках. Газообразное топливо не требует предварительной подготовки. Они представляют собой прямоугольные камеры призматической формы, выполняемые из огнеупорного кирпича или огнеупорного бетона. Стены топочной камеры изнутри покрывают системой кипятильных труб — топочными водяными экранами.

Поверхность нагрева котла — поверхность стенок, отделяющих дымовые газы от нагреваемых сред, через которые происходит передача тепла от дымовых газов.

Поверхность нагрева котлов, требующаяся для покрытия расхода тепловой энергии на отопление, горячее водоснабжение и вентиляцию зданий, присоединенных к котельной, приближенно. Теплосъем зависит от количества сжигаемого топлива, а последний прямо пропорционален количеству поступающего в топку воздуха (чем больше его поступит, тем больше будет сожжено в котле топлива)