я із закону Стефана-Больцмана:
(27)
Звідси промениста складова коефіцієнта тепловіддачі випромінюванням визначається як:
(28)
где ?? ін - приведена ступінь чорноти стінки ?? 0=5,67 * Вт/м2К4.
Підставивши вираз для ?? пр, остаточно отримаємо:
(29)
?? ст - ступінь чорноти стінки, ?? г - ступінь чорноти газу при температурі газу. Для спрощення розрахунків при заданих температурах димового газу tг і стінки можна зробити припущення, прийнявши
Тут ?? СО2 і ?? Н20 - ступінь чорноти вуглекислоти і водяної пари, що містяться в обсязі димових газів одночасно, залежать від середньої довжини променя РіSi,
??- Поправочний коефіцієнт, що враховує неоднакову ступінь впливу товщини газового шару Si і парціального тиску Рі на єнергію випромінювання водяніх парів. Випромінювальна здатність газів, молекули яких складаються з одного або двох атомів, настільки незначна, що в теплотехнічних розрахунках вони приймаються лучепрозрачнимі.
Для розрахунку коефіцієнта тепловіддачі ?? конв2 при бульбашкової кипінні води в окислених сталевих трубах можна скористатися формулою (2)
(30)
де qn - щільність теплового потоку, Вт/м2, Рн - тиск насиченої пари, бар (1 бар=100кПа).
Розрахунок параметрів теплообміну. ??
Розрахунок діаметрів:=0,18 м;=0,162 м;=d1 + 2 ?? c=0,18 + 2 * 0,0011=0,1822 м;=d2 - 2 ?? н=0,162 - 2 * 0,0013=0,1594 м.
Визначення теплопровідності (з даних [1]):
?? с=0,09 Вт/мК, табл.1; ?? н=0,175 Вт/мК
Визначаємо температури насичення (з даних [2])
Рнас=1,82 МПа; нас=207,5? С (табл.4)
Для температури димових газів tг:
Теплопровідність суміші димових газів (шляхом інтерполяції даних [1])
?? N2=66,45 * Вт/мК
?? H20=106,625 * Вт/мК
?? C02=73,5 * Вт/мК
Вт/мК
Щільність суміші димових газів (шляхом інтерполяції даних [1]):
?? N2=0.3265 кг/м3
?? Н2О=0.2095 кг/м3
?? СО2=0,5152 кг/м3
?? г=0,3265 * 0,64 + 0,2095 * 0,165 + 0,5152 * 0,175)=0,333 кг/м3
Теплоємність суміші димових газів (шляхом інтерполяції даних [1]):
СN2=1.166 * 103 Дж/кг * с
СН2О=2,327 * 103 Дж/кг * с
ССО2=1.2427 * 103 Дж/кг * с
СPг=(1.166 * 0.64 + 0.165 * 2.327 + 0.175 * 1.2427) * 103=1.347 * 103
Кінематична в'язкість суміші димових газів газів (шляхом інтерполяції даних [1]):
? N2=128 * 10-6 м2/c
? Н2О=140,75 * 10-6 м2/c
? СО2=81,82 * 10-6 м2/c
? г=(128 * 0,64 + 140,75 * 0,165 + 81,82 * 0,175) * 10-6=1,19 * 10-4 м2/c
Коефіцієнт температуропровідності суміші димових газів:
?? г=м2/c
Критерій Прандтля:
Prг===0,732.
2.4 Виконання нульового наближення
Приймаємо температури
Розрахунок характеристик газів для tст=400? С [1]
Теплопровідність суміші газів (шляхом інтерполяції даних [1]):
=0,0558 Вт/мК
Щільність суміші газів (шляхом інтерполяції даних [1]):
=0,519 кг/м3.
Теплоємність суміші газів (шляхом інтерполяції даних [1]):
=1,228 * 103 Дж/КГК
Кінематична в'язкість суміші газів ([1]):
=55,38 * 10-6 м2/с
Коефіцієнт температуропровідності суміші димових газів:
== 7,97 * 10-5 м2/с
== 0,694
Reг== 16678,91 (0)=0.035 * * Reг0,8 * (= 0,035 * 0,7320,33 * 16678,910,8 *=76,36
===35,15 Вт/м2К.
Визначення парціального тиску триатомним газів:
РСО2== 0,175 * 105 Па
РН20== 0,165 * 105 Па
Ефективна довжина променя:
l=3,6=3,6=3,6=1.08 м.
Середня довжина променя:
l РСО2=1,08 * 0,175 * 105=18900 м * Н/м2РН2О=1,08 * 0,165 * 105=17820 м * Н/м2
Визначення ступеня чорноти випромінюючих триатомним компонентів при температурі tг і tст [3]
tг=775? C
tст=400? C
?? со2=0,1397
=0,12
?? Н2О=0,4307
=0,48
поправочний коефіцієнт ?? =1,1 [3]
Ступінь чорноти суміші газів при температурах tг і tст
Визначення коефіцієнта тепловіддачі випромінюванням
=65,08 Вт/м2К.
Вт/м2К.
Беручи за нульове наближення щільність тепло...
