книги из ГПНТБ / Бровкин Л.А. Температурные поля тел при нагреве и плавлении в промышленных печах учеб. пособие

дм* погрешиость по величине T ( i t Fo] в пределах 5%, но при огра­

ничения £ = 2 погрешность ужа превышает допустимую в инженерных

расчетах* Предложенный метод выгодно отличается от других методов, иввеот-

ннк в литературе, которые ограничиваются или "тонкими" телами или Построены на трудоемких последовательных уточнениях [32,33]. Заме­ тим, что в наложенном методе величина Тг в вагоне лучистого теплооб­ мена может быть принята отличной от величины Тъ при написании вако-

ма конвективной теплоотдачи и ото не выбывает дополнительных труднос­ тей в расчете. Последнее обстоятельство особенно важно при расчетах промдалеяннх печей,когда аффективная температура ивлучамцей среды епределяется расположенным в глубине рабочего пространства факелом,

а еффективн&я температура среды при конвективном теплообмене опреде­ ляется прилегавшим к металлу сравнительно холодным слоем гаеа.

Пример_>рвсчвта_

Для иллюстрации простоты расчетов по методу дискретного удовлет­

ворения с ограничением ^ « 2 наедем температурное поле стальной

пластины,, нагреваемой в камерной кечи стационарного режима при сле­ дующих данных: R •0,1 м| Т0 - 300°И} Тк =1500°Й; CZH-1000 секунд}

0,2 и по рисуеду ( ? -ffi)

Ив уравнения (4-УП) имеем

„ IO^Qq OO4 -1S004) +0,2(300-1600)- ISOgrgOg 0,465

» 2145

- 300 - •

Ив уравнения (2-УШ получим

§ з. тампарАТУРНов псшв мног-х;доЛно^ шстийы

i»J*SPiD0,EC2 I'2: 8ДД&ЧИ

Рассмотрим пластиду ив 2) слоев с равными твплсфпзическиш свойст­ вами. Пронумеруем отдельные слои-пластины и примем отсчет простравотвенной координаты X- - и иадексы для обоаначенмй величин Т и Ср в каждом слое, как повавано на рис.5-УП. Слои в общем случае имеют в плоскости контакта тепловое сопротивление, обусловленное,например,

Начальное условие вадачи вашоем постоянством температуры в каждом сдое пластины:

г л ° щ 1 : тла Я1о ) ^ 2 -... т3 (Хъ о)=т0^ щ ...7 -уп

2._Темпв£а2^но*_поде niaoCTgH^i^^e^ajffiiig гран|гч|Ш£ £олониях^

2Tu J2q2 а Г (£ L°1 -

а.

Для решения вадачи методом дискретного удовлетворения граничные условий представим температурное поде каждого слоя в виде оуммн двух решений С11—Ш)*

- 301 -

1 Ф Ф . Л А

Поле ( 8-УП) отвечает граничным условиям

П № ) - г . ^ [ ( К / А А К Л ^ А • . . . . г м п

Значение ^ выбирается в зависимости от требования к точности

расчета, а коэффициенты А^„ и находим решением системы ал­

гебраических уравнений, ваписываюадцс граничные условия сопря­ женного теплообмена каждого слояЭ/те^ыоментов времени, равномер­

но выбранных на интересующем нас отревке .

3 .Условия сопршенного_теплообмена_в_многослойньк пластинах

Для границы о-ой и ( 6 +1)-ой пластин (в t -ом ваворе) имеем;

- зоз -

л

b - f y l w Пц)-Ъ »нгь^)Ье[П%fb .)

ра пластины непосредственно между собой соприкасаются. При атом все три вида переноса условно отнесены к 1 м 2 плоавди зааора, а под Я понимается усредненная толщина воздушной прослойки.

Вода зазоры образованы естественной шероховатостью пластин и па­

дение температуры - 7~ ( 0,Fo•j ) ~ (^FoL+i^ ) , в таких зазорах •

невелико, то лучистую составляющую переноса мшено записать в виде:

4<?TL3(otГоу)[71(0, Год)-7~+, (i FoL+i)j )].

Тогда уравноше (12-УП) несколько упростится:

- 304 -

...16-УП

4._Решенив_систеиы_^Т»ьнсн£Й_

Система т ZQ уравнений (Ц -J D , ( 12-УП), ( 15-УП) и (16-УП) с одер-

(12-УП) полагать:

Q,sZ

/i ( т )

5._Рез£льтаты Е»£Ч1;тов_темпера7урь1рс_подей_двухслойн^_пмстин

Расчет по изложенному методу сопоставлен на рис.(б-УП) и (7-УП)

с аналитическим решением [ 13 ] для случая нагрева двухслойной

ние от точного решения при граничных условиях 1 рода, заданных самым неблагоприятным для расчета методом дискретного удовлетворения зако­ ном мгновенного повыпения температуры обогреваемой плоскости,состави­

20*

30? -

*

\

Рис.8-УП. Разогрев двухслойной фу­ теровки печи постоянным тепловым потоком *=4650 вт/м^ при коэффи­ циенте теплоотдачи в окружающую среду" <Л, =14 вт/м^град.

208 -

ны такхе. результаты расчета этой же задачи методом мгновенного ре­ гулярного рагнма Э.М.Гольдфарба ' >], довольно близко совпадающе с

ворения можно выполнить решением системы алгебраических уравнений ' "еручцую" (боа применения ЭЦВМ).

§ 4. БАГР53 ШАЛЛА В ПЕВД 0 УЧЗГОМ ТЕПЛООБМЕНА С ПОЛОМ

Ограничимся случаем,когда металл и под могут рассматриваться как неограниченная многослойная пластина (рис. ф-УП)). Каховде<ае

температурого поля такой пластины в общем вида показано выше в $ 3.

Слои-пластины пода образуются на отдельных кирпичей. Швы в кладке между кирпичами являются дополнительными термическими сопротивления­ ми. Этими сопротивлениями иди пренебрегают, т . к.они компенсируются увеличением теплопроводности кладки из-за «фильтрации продуктов горе-

нив,или их учитывают, пользуясь эффективными значениями коэффициента теплопроводности, экспериментально найденными непосредственно для'

кладки. Тепловые сопротивления ваворов на границах слоев-пластин по­ да обычно не отличаются от тепловых сопротивлений швов кладки и мо­ гут особо да учитываться, что значительно упрощает ход расчета. ,

1._1раничные_уоловия_№гр9ва_металла_и_прда в печи -

пе^ирщческого^етица работы_

Граничные условия <5—УП) и (6-УП) для системы металл-под вапищут-

- 309 -