4. Завдання для самостійного розрахунку

За допомогою розглянутої вище математичної моделі дослідити теплову роботу компактного регенеративного теплообмінника для наступних вихідних даних. Насадки мають висоту h = 0,4 м і складаються з шару кульок з порозністю  =  0,4. Матеріал насадки має наступні властивості: густина ρ = 2000 кг/м³, теплоємність c = 1050 Дж/(кгК). Початкова температура насадки дорівнює t₀ = 20^oC. Повітря на вході в насадку має температуру t_в0 = 20^оС.

Решта вихідних даних для різних варіантів наведені в таблиці 4.1.

У зв'язку з необхідністю виконання великого об'єму обчислень рекомендується скласти алгоритм розрахунку і реалізувати його в середовищі Mathcad або Delphi.

Таблиця 4.1- Варіанти вихідних даних

№	d, см	td0, оС	uv, м/с	ud, м/с	τp, с
1	1,75	900	0,5	0,4	30
2	2	950	0,5	0,45	30
3	2,25	1000	0,5	0,45	30
4	2,5	1050	0,6	0,5	40
5	2,75	1100	0,6	0,5	40
6	3	1150	0,6	0,45	40
7	2,5	925	0,65	0,45	50
8	2,25	975	0,65	0,55	50
9	2	1025	0,65	0,55	50
10	2,5	1075	0,7	0,6	60

Варіанти завдань

1. Виконати розрахунок розігріву насадки до настання квазістаціонарного теплового стану для заданих вихідних даних. За отриманими результатами побудувати графік залежності зміни температур повітря і диму на виході з насадки від числа циклів , .

2. Дослідити вплив висоти насадки на температуру підігріву повітря і коефіцієнт регенерації тепла. Для цього виконати розрахунки по моделі до настання квазістаціонарного стану при заданих вихідних даних для різних значень висоти насадки від 0 до 1 м. Побудувати графіки отриманих залежностей , .

3. Дослідити вплив тривалості гарячого і холодного періодів на температуру підігріву повітря. Для цього виконати розрахунки по моделі до настання квазістаціонарного стану при заданих вихідних даних для різних значень τ_p = 50 с, 100 с, 150 с, 200 с, 250 с, 300 с. Побудувати графік отриманої залежності .

4. Дослідити вплив відношення водяних чисел диму і повітря W на температуру підігріву повітря і коефіцієнт регенерації. Для цього виконати розрахунки по моделі до настання квазістаціонарного стану при заданих вихідних даних для різних значень швидкості диму, щоб величина приймала значення від 0,5 до 1,5. Побудувати графіки отриманих залежностей , .

Проаналізувати отримані результати моделювання і зробити висновки про вплив різних факторів на теплову роботу компактного регенератора.