9.Суммарный коэффициент теплоотдачи

Определяем суммарный коэффициент теплоотдачи отдельно для форстеритовой и шамотной частей насадки для верха и для низа каждой из них.

Для форстеритовой части насадки.

Для верха насадки коэффициента теплоотдачи излучением от дымовых газов к насадке:

или ,

где - средняя за период нагрева температура продуктов горения на входе в насадку, ;

- средняя за период нагрева температура поверхности насадки, ;

- лучистый поток тепла, ;

и определяем из системы уравнений:

где - поправка на обратное излучение стенки;

- суммарная степень черноты продуктов горения, рассчитанная ранее для разных горизонтов насадки.

Приведенную выше систему уравнений решаем графически. Для чего определяем все величины, входящие в эти уравнения:

; ;

; .

Так как коэффициент теплоотдачи мало зависит от величины В, то эту величину подсчитываем не для средней температуры кирпича (по массе), а для температуры поверхности . Для этого задаемся значением , т. е. примерно на 50 ниже . Тогда,

.

Выполним расчет величины «В» для температуры .

Выражение в фигурных скобках является функцией только критерия Фурье и определяется по приложению Г – кривая 1.

.

Удельная масса форстерита .

;

; Ф([…]) = 0,2037;

; ;

.

Подсчитываем значение правой и левой частей второго уравнения системы двух уравнений.

Левая часть равна:

.

Правая часть равна:

= 1868,0 .

Полученный результат показывает, что нужно задаваться большим значением температуры поверхности. Принимаем .

;

;

;

;

; Ф([…]) = 0,19;

; ;

;

Левая часть уравнения:

.

Правая часть уравнения:

.

Используя полученные результаты расчетов для принятых значений температур 1510 и 1540 в масштабе строим вспомогательный график.

Полученные прямые пересекаются в точке с температурой 1527. Проверяем это значение.

;

;

;

;

; Ф([…]) = 0,196;

; ;

.

Левая часть уравнения:

.

Правая часть уравнения:

.

Совпадение считаем допустимым.

Суммарный коэффициент теплоотдачи для верха форстеритовой части насадки:

.

Определяем суммарный коэффициент теплоотдачи для низа форстеритовой насадки по вышеприведенной схеме расчета для верха насадки.

; ; ; .

Задаемся .

;

;

;

; Ф([…]) = 0,3161;

; ;

.

Левая часть уравнения:

.

Правая часть уравнения:

Задаемся меньшим значением температуры поверхности .

;

;

;

; Ф([…]) = 0,3347;

; ;

.

Левая часть уравнения:

.

Правая часть уравнения:

.

По полученным данным в масштабе проводим соответствующие прямые на рисунке 2.4. На пересечении прямых находим для низа форстеритовой насадки .

Проводим проверку найденного значения .

;.

.

;

; Ф([…]) = 0,317;

; ;

.

Левая часть уравнения:

.

Правая часть уравнения:

.

Совпадение допустимое.

Суммарный коэффициент теплоотдачи для низа форстеритовой части насадки:

.

.

.

Суммарный коэффициент теплоотдачи за полуцикл теплообмена от дымовых газов к воздуху определяется по формуле:

;

Значение функции в фигурной скобке от критерия приведено в приложении Г, график 2.

Ф([…]) = 0,152;

Для верха насадки:

.

.

Для низа насадки:

Ф([…]) = 0,2365;

.

.

Средняя величина коэффициента теплоотдачи для форстеритовой части насадки:

.

Для верха шамотной части насадки суммарный коэффициент теплоотдачи определяем по методике аналогичной для форстеритовой части.

Исходные данные для решения системы уравнений:

;

; ; .

Задаемся .

.

Подсчитываем величины «В» для температуры .

Значение физических констант шамота:

;

.

Удельная масса шамота = 1900 кг/.

;

.

По приложению Г, кривая 1 находим Ф([…]) = 0,573;

; ;

.

Левая часть уравнения:

.

Правая часть уравнения:

.

Полученный результат показывает, что нужно задаться большим значением .

Принимаем .

;

;

;

; Ф([…]) = 0,575;

; ;

.

Левая часть уравнения:

.

Правая часть уравнения:

.

Построенные по полученным значениям прямые на рисунке 2.5 пересекаются в точке, отвечающей .

Проверяем это значение:

;

;

;

; Ф([…]) = 0,574;

; ;

.

Левая часть уравнения:

.

Правая часть уравнения:

.

Совпадение допустимое.

Суммарный коэффициент теплоотдачи для верха шамотной части насадки:

Определяем суммарный коэффициент теплоотдачи для низа шамотной части насадки.

; ; ; .

Задаемся .

;

;

;

; Ф([…]) = 0,589;

; ;

.

Левая часть уравнения:

.

Правая часть уравнения:

.

Полученный результат показывает, что нужно задаться меньшим значением . Принимаем .

;

;

;

; Ф([…]) = 0,589;

; ;

.

Левая часть уравнения:

.

Правая часть уравнения:

.

Построенные по полученным данным прямые на рисунке 2.6 пересекаются в точке, отвечающей .

Проверяем это значение.

;

;

;

; Ф([…]) = 0,588;

; ;

.

Левая часть уравнения:

.

Правая часть уравнения:

.

Совпадение допустимое.

.

Суммарный коэффициент для низа шамотной части насадки:

.

Определяем суммарный коэффициент теплоотдачи.

Для верха насадки:

Ф([…]) = 0,351;

.

.

Для низа насадки:

Ф([…]) = 0,589;

.

.

.