2.5 Қыздырудың ықтимал температурасын есептеу

Резервуарлардың бетінің элементтерінің ауданын анықтау: Түбінің ауданы

F_дн = = = 34,5м²

Қабырға ауданы:

F_ст = π·D·H = 3,14·6,63·5,96 = 124,1м²

Жабындының ауданы:

F_к = H_в3 = 1/ 3*3,14*2,98²* 5,96 = 55,4м²

0,57- конусты төбесінің биіктігі. Барлығы:

F_общ = F_д + F_ст + F_кр = 34,5 + 124,1 + 55,4 = 214 м²

Майдың орташа температурасы:

Т_ср = 0,5(T_заг + T_возд) = 0,5(323 + 255) = 289К

Т_гр = 270К- жер температурасы кезінде қоршаған ортаның келтірілген температурасы:

Т₀ = = = 257,6К

1) Резервуардың ішкі қабырғасындағы температураның орташа мәнін белгілейміз:

Т_ст = 267К

2) Май және қабырғаның орташа температурасында майдың сипаттамасын анықтаймыз:

₂₈₉ = = 894,6кг/м³

₂₈₉ = 0,00014*exp(-0,055*(289-293)) = 0,000174 м²/с

₂₆₇ = = 909кг/м³

₂₈₉ = 0,00071 1/К

₂₆₇ = 0,00014*exp(-0,055*(267-293)) = 0,000585 м²/с

₂₆₇ = 0,000682 1/К

3) Май мен қабырғадағы орташа температураның ішінде Орасгоф және Прандтель параметрлері:

Р_гп = = 2993,47

Р_гст = = 10226,25

С_гп = = 17,3598*10⁸

4) Параметрлер шығармасы

(С_р*Р_р)_п = 2993,47*17*10⁸ = 519,6615*10¹⁰

Формула бойынша (1) табамыз.

_1ст = 0,15* *(519*10¹⁰)^0,33*( )^0,25 = 14,07Вт/м²К

5) 5-кесте бойынша 255К ауаның орта айлық температурасының сипатын табамыз:

_воз = 0,0228Вт/(мК);

_воз = 0,345*10⁸м²/с

6) Рейнольдстың резервуарды желмен толтырылған кездегі санын анықтаймыз:

R_св = = 4579866

7) (2) формула бойынша беру коэффициентін анықтап, табылған Re мағынасы бойыншаС және n коэффициентін табамыз

_2ст = 0,023* *(4579866)^0,8 = 13,1 Вт/м²К

8) (3) формула бойынша жылу берудегі _ст = 0,95 радиациясының коэффициентін анықтап табамыз:

_3ст = 0,95*5,768* = 3,9 Вт/м²К

9) (4) формула бойынша қабырға тереңдігі арқылы жылу беру коэффициентін есептейміз:

К_ст = = 9.1Вт/м²К

10) (5) формула бойынша резервуардың ішкі қабырғасының талдау артықшылығының температурасын тексереміз:

Т_ст¹ = 289- (289-255) = 267,1К

Дәлме - дәлдік толығымен қанағаттанарлық.

11) Резеввуардың түбінің жоғарғы қабырғасының ішкі температурасының беріледі: Т_д =288К және осы температурадығы майдың мінездемесін табамыз:

₂₈₈ = = 895кг/м³

₂₈₈ =0,00014*exp(-0,055*(288-293)) = 0,0001843

₂₈₈ = 0,00071 1/К

12) Прандель және Грасгоф параметрлері:

Р_гд = = 3172

C_гд = = 142782800

13) Параметрлер шығармасы:

(C_г P_г)_n = 142782800*2993 = 42,7349*10¹⁰

14) (6) формула бойынша май мен түбірден жылу берудің ішкі коэффициентін табамыз:

_1д = 0,5* *(4,2*10¹¹)^0,25*( )^0.25 = 3,76Вт/м²К

15) Сақтау мерзімі кезінде 0,4м қалыңдықта қалдырылған, 0,2Вт/мК жылу тарату коэффициентін резервуар түбіндегі қабатын ескере отырып (4) формула бойынша жылу берудің П_гр = 1,163Вт/мК коэффициентін есептейміз.

К_д = =0,198 Вт/м²К

16) Жылу баланс өрнегі бойынша нүктенің ішкі қабырғасын қабылданған температурасын тексереміз:

Т¹_д = 289- *(289-270) = 288К

Дәлме – дәлдік толығымен қанағаттанарлық.

17) «Айна» температурасын орташа май температурасымен теңестіріп қабылдаймыз:

Т₃ = T_ср= 289К

18) Төбе қабырғасының ішкі температурасын 268К тең деп қабылдаймыз. Сонда газ кеңістігінің орташа температурасы

Т_гп = 0,5*(289-268) = 278,5К

Ол үшін кесте бойынша жылу физикалық мінездемесін табамыз:

_е = 0,02407Вт/мК

_в =14,2*10^-6м²/с

Р_гв= 0,7225

Г_р параметрін есептейміз, цилиндрдегі сфералық жабқышын алдын ала ауыстырып сфералық жабқыштың көлемі:

V = R²H = 6,5м³

онда

H = *0,05= 0,11м

Газ кеңістігінің толық биіктігі.

h_гп = 0,45м + 0,11м= 0,56м

Газ кеңістігіндегі коэффициент көлемінде газдың ұлғаюы:

_гп= = 0,0036 1/К

Граскоф параметрі

С_п = = 3322*10⁵

19) Параметрлер шығармалары:

(C_г P_г)_n = 0,7225*3322*10⁵ = 2400114500

20) (7) формула бойынша жылу беру коэффициентін табамыз

_1к = 1,14 = 1,436

21) (8) формула бойынша газ ауа С₁ = 0,4 қоспасының жылу өткізгіштік коэффициентін анықтаймыз:

= 0,02407*0,6+0,13*0,4 = 0,06644Вт/мК

22) (9) формула бойынша _к газ ауа қоспасының жылу өткізгіштік эквиваленттік коэффициентін анықтаймыз:

_к = 0,18*(C_гh*P_г)_n^0,25 = 7,654.

_э = 0,06644*7,654= 0,51Вт/мК

23) Жылу беру коэффициентінің _2к жел артықшылығында қабылдаймыз.

_2к = 0,032* * Re_воз^0,8;

_2к = 0,032* * (2,15*10⁸)^0,8 = 11,46Вт/м²К

Онда Re_воз = = 21499684000

_2к =11,46Вт/м²К

24) (10) формула бойынша төбеден ауаға жылу беру коэффициентінің сәулесін :

_3к = 0,95*5,768* = 3,9Вт/м²К

25) (11) формула бойынша темір жабқышын жылулық кедергінің, резервуардың төбе арқылы жылу беру коэффициентін табамыз:

К_к = =0,64 Вт/м²К

26) (12) формула бойынша төбенің ішкі қабатында алынған жоғарғы талдау температурасын тексереміз:

Т_кр = 278,5- (278,5-255) = 268,2К

Дәлме – дәлдік толығымен қанағаттанарлық.

27) (13) формула бойынша қоршаған ортаға майдан жылу беру коэффициентіне қарастыруын табамыз:

К = = 5,76Вт/м²К

28) резервуардағы майдың мөлшері

G = F_д * h_взд * _м= 57,12м²*7м*892кг/м³ = 356657кг

29) (14) формула бойынша сақтау кезеңінің соңындағы ықтимал температурасын анықтаймыз:

Т_в = 258+(323-258)exp(- ) = 268,62К.

Т_в = 268,62К.