
- •1.Теория горения топлива.
- •1.Виды и состав топлива для ну.
- •2.Теплота сгорания топлива.Теоретическая температура горения топлива.
- •3.Основные законы газового состояния.Закон Бойля—Мариотта,Гей-Люссака,Шарля,закон Мендлеева-Клапейрона,уравнение Бернулли для газового потока.
- •4.Характер движения потоков.Критерий Рейнольдса.
- •5.Потери напора движущегося потока.
- •6.Движение газов в печах.Вентиляторы и их выбор.
- •7.Дымовые трубы и шиберы.
- •2.Основы теплопередачи.
- •3. Нагрев металла в печи
- •5. Нагревательные печи
- •1. Требования, предъявляемые для к нагревательным печам.
- •2. Камерные кузнечные печи
- •3. Методические печи
- •4. Электропечи для нагрева и термообработки
- •5. Нагрев в жидких средах
- •6. Печи для безокислительного нагрева
- •7. Печи скоростного нагрева
- •8. Механизация и автоматизация ну
- •9. Выбор типа печи и источника тепла
- •10. Определение площади пода, высоты свода и основных размеров печей
- •11. Определение расхода топлива. Уравнение теплового баланса печи
- •12. Расчет и проектирование электропечей и нагревательных элементов
- •13. Нагрев методом сопротивления
- •14. Индукционный электронагрев
- •15. Расчет и проектирование индукторов
- •6. Контрольно-измерительные приборы и тепловой режим печей.
- •1. Назначение и классификация контрольно-измерительных приборов.
- •2 Приборы для измерения температуры
- •Общие сведения о термометрах сопротивления
- •Платиновые термометры сопротивления
- •Медные термометры сопротивления
- •Яркостные (оптические) пирометры
- •Радиационные пирометры
- •Цветовые пирометры
- •3. Приборы для измерения и регулирования давления
- •4. Приборы для измерения расхода газа, воздуха и жидкости
- •5. Системы автоматического регулирования теплового режима печи
4.Характер движения потоков.Критерий Рейнольдса.
Физический смысл числа Рейнольдса заключается в смене режимов течения жидкости. В настоящее время не существует строгого научно доказанного объяснения этому явлению, однако наиболее достоверной гипотезой считается следующая: смена режимов движения жидкости определяется отношением сил инерции к силам вязкости в потоке жидкости. Если преобладают первые, то режим движения турбулентный, если вторые - ламинарный. Турбулентные потоки возникают при высоких скоростях движения жидкости и малой вязкости, ламинарные потоки возникают в условиях медленного течения и в вязких жидкостях. На практике в различных газопроводах, водопроводах и подобных им системах чаще встречаются турбулентные потоки даже при скоростях менее 1м/c. В гидросистемах технологического оборудования, в которых в качестве рабочих жидкостей используются минеральные масла, турбулентный режим возникает при скоростях более 15м/c, тогда как при проектировании таких систем чаще всего предусматривают скорости 4-5м/c. Режим движения в таких трубопроводах, как правило, ламинарный.
Так как силы инерции и силы вязкости в потоке жидкости зависят от многих причин, то при скоростях, близких к критической, могут возникать переходные режимы, при которых наблюдаются неустойчивое ламинарное или турбулентное движение. Эти режимы отражены на схеме.
|
|
|
|
Если скорость потока увеличивать, то ламинарный режим (зоны 1 и 3)
переходит в турбулентный (зона 2) при скорости V2кр – верхняя критическая скорость. Ей соответствует верхнее число Рейнольдса. Если скорость уменьшать, то переход из турбулентного потока в ламинарный происходит при скорости Vкр- нижняя критическая скорость. Ей соответствует нижнее число Рейнольдса. Зону 3 называют неустойчивой, или переходной, зоной. При скоростях, которые к ней относятся, могут существовать как ламинарные, так и турбулентные потоки. Однако ламинарный режим в этой зоне весьма неустойчив и любое возмущение, например, колебание трубы, моментально приводит к возникновению турбулентного потока. По этой причине на практике эту зону всегда относят к турбулентной, а под критерием Рейнольдса понимают нижнее число Reкр. В зонах же 1 и 2 режимы движения всегда устойчивы. Даже если режим движения в зоне 1 принудительно изменить, например, с помощью специальных устройств – турбулезаторов потока, то через очень короткое время поток снова станет ламинарным.
5.Потери напора движущегося потока.
Гидравлические потери или гидравлическое сопротивление — безвозвратные потери удельной энергии (переход её в теплоту) на участках гидравлических систем (систем гидропривода, трубопроводах, другом гидрооборудовании), обусловленные наличием вязкого трения[1][2]. Хотя потеря полной энергии — существенно положительная величина, разность полных энергий на концах участка течения может быть и отрицательной (например, при эжекционном эффекте).
Гидравлические потери принято разделять на два вида:
потери на трение по длине — возникают при равномерном течении, в чистом виде — в прямых трубах постоянного сечения, они пропорциональны длине трубы;
местные гидравлические потери — обусловлены т. н. местными гидравлическими сопротивлениями — изменениями формы и размера канала, деформирующими поток. Примером местных потерь могут служить: внезапное расширение трубы, внезапное сужение трубы, поворот, клапан и т. п.
Гидравлические
потери выражают либо в потерях напора
в линейных
единицах столба
среды, либо в единицах давления
:
,
где
— плотностьсреды, g — ускорение
свободного падения.
Во многих случаях приближённо можно считать, что потери энергии при протекании жидкости[3] через элемент гидравлической системы пропорциональны квадратускорости жидкости[2]. По этой причине удобно бывает характеризовать сопротивление безразмерной величиной ζ[4], которая называется коэффициент потерь иликоэффициент местного сопротивления и такова, что
То есть в предположении, что скорость w по всему сечению потока одинакова, ζ=Δp/eторм, где eторм = ρw²/2 — энергия торможения единицы объёма потока относительно канала. Реально в потоке скорость жидкости не равномерна, в справочной литературе в данных формулах принимается среднерасходная скорость w=Q/F, где Q — объёмный расход, F — площадь сечения, для которого рассчитывается скорость[1]. Таким образом, средняя энергия торможения потока обычно несколько больше ρw²/2, см. Среднее квадратическое.
Для линейных потерь обычно пользуются коэффициентом потерь на трение по длине (также коэффициент Дарси) λ, фигурирующего в формуле Дарси — Вейсбаха[2]
,
где L - длина элемента, d - характерный размер сечения (для круглых труб это диаметр). Иначе в единицах давления
;
таким образом, для линейного элемента относительной длины L/d коэффициент сопротивления трения ζтр=λL/d.