овідності в плиті описується диференціальним рівнянням:
(1.1)
Вважаючи, що процес нагріву плити йде по обидві сторони, початок координат доцільно помістити в середині плити по товщині.
Так як на плиту впливає потік пари, нам необхідно обчислити коефіцієнт тепловіддачі від потоку пари до поверхні плити. Для цього необхідно обчислити критерій Рейнольдса, який визначається виразом:
(1.2)
де w-швидкість потоку пари, м / с
l - товщина плити, м
?- Коефіцієнт кінематичної в'язкості пара, м2 / с
Після цього необхідно обчислити критерій Нуссельта для пара:
(1.3)
де Prж - критерій Прандтля, визначається для пара по табличних значень при температурі пари
Prс - критерій Прандтля, визначається для пара по табличних значень при температурі стінки
Обчисливши критерій Нуссельта можна, нарешті, визначити коефіцієнт тепловіддачі пара до плити:
(1.4)
де?- Коефіцієнт теплопровідності пари при заданій температурі пара
Результати розрахунків наведено в таблиці.
Таблиця 1.2 - Значення критеріїв Рейнольдса, Нуссельта, коефіцієнта тепловіддачі для потоку пари при температурі 120? С
Швидкість потоку пари w, м / сRe * 10-6Nu * 10-3Коеффіціент тепловіддачі?, 52,6185,24422,662105,2369,1339,4572010,4715,968,6984020,9427,68119 , 616031,4138,28165,44
Таблиця 1.3 - Значення критеріїв Рейнольдса, Нуссельта, коефіцієнта тепловіддачі для потоку пари при температурі 150? З
Швидкість потоку пари w, м / сRe * 10-6Nu * 10-3Коеффіціент тепловіддачі?, 55,4849,88547,5151010,9717,2182,7282021,9429,97144,0384043,8852,17250 , 7846065,8172,17346,875
Для подальших розрахунків нам необхідно обчислити критерій Біо, який визначається з виразу:
(1.5)
де S - параметр плити, м
?- Коефіцієнт теплопровідності матеріалу плити,
Рішенням трансцендентного рівняння
(1.6)
Є нескінченна безліч коренів (? 1,? 2,? 3, ...), але для розрахунків нам вистачить перших п'яти, значення яких наведені в таблицях.
Таблиця 1.4 - Значення критерію Біо і коренів трансцендентного рівняння для потоку пари при температурі 120? С
Швидкість потоку пари w, м / сBi????? 53,2141,19083,82066,72149,740312,8106105,5971,33254,07596,95659,935512,9724209,7441,42384,29347,21310,185313,20044016,9661,47574,43527,414310,417213,44256023,4671,50244,50997,524710,550113,5876
Таблиця 1.5 - Значення критерію Біо і коренів трансцендентного рівняння для потоку пари при температурі 150? З
Швидкість потоку пари w, м / сBi????? 56,741,36434,14757,03610,009913,03861011,7341,44064,3387,274410,254313,2712020,4311,49694,49387,49910,516513,54774035,5721,52444,57437,627210,684313,74666049,2021,53834,61517,692910,77213,8529 Тоді температурний напір у будь-якій точці перетину плити можна обчислити за формулою:
(1.7)
де? 0 - початковий температурний напір,? 0=tп - tн
Fo - критерій Фур'є, який вираховується за формулою:
(1.8)
де a - коефіцієнт температуропровідності плити, a =? / c?
Таким чином, для знаходження температурного напору в будь-яко...
