ння температури пари вплив швидкості знижується.
Рисунок 1.2 - Зміна теплового потоку при зміні швидкості пара, температура пара 1200С
Кількість же тепла, необхідну для нагрівання поверхні плити до температури пари, знижується при збільшенні швидкості пара. При підвищенні температури пари кількість необхідного для нагріву поверхні плити також зменшується. Цей факт можна пояснити тим, що потік рухається уздовж поверхні плити пара конвекцією передає тепло поверхневому шару плити. Від поверхні плити в глиб тепло поширюється теплопровідністю, яка не залежить від швидкості і температури пари. Нагрівання поверхні плити під впливом пари відбувається швидко. За цей час поверхневий шар не встигає віддати тепло іншим верствам, а при цьому отримує нові «порції» тепла. Тепло накопичується і, так як немає можливості швидко його передати, поверхню плити починає перегріватися. Цей ефект називають тепловим ударом. Так як різниця між температурою поверхні плити і глибинними шарами велика, то такий режим течії пара може призвести до виникнення тріщин і руйнування плити. З отриманих графіком можна зробити висновок, що для прогріву плити за час?, Найоптимальнішим є режим течії пари при температурі 120 градусів і швидкості нижче 5 м / с, приблизно 1-2 м / с. Подальше збільшення швидкості пари призводить до теплового удару поверхні плити. Застосування пара з температурою в 150 градусів неприйнятно, тому що навіть швидкість 5 м / с викликає тепловий удар.
Малюнок 1.3 - Розподіл температури в плиті при температурі пари 1200С.
Малюнок 1.4-Розподіл температури в плиті при температурі пари 1500С
2. Передача теплоти через обребрена поверхню плоскої стінки
Завдання
Дослідити ефективність оребрения поверхні плоскої стінки залежно від висоти ребра h і теплопроводнихсвойств його матеріалу при граничних умовах третього роду.
Плоска стінка з розмірами по висоті 800 мм і ширині 1000 мм оребрено поздовжніми ребрами прямокутного перерізу. По ширині стінки розміщено 50 ребер. Для оптимального розміру ребра виконати розрахунки розподілу температури, визначити щільність теплового потоку, переданого ребром, оцінити внесок відводу теплоти до навколишнього повітря оребренной поверхні стінки в порівнянні з неоребренной. Дані до завдання наведені в таблиці.
Таблиця 2.1 - Дані до завдання
Висота ребра h, ммТолщіна ребра? , МмТемпература навколишнього повітря tвТемпература біля основи ребра t0Скорость руху повітря w, м/с10, 20,30,40,50130902,6,12,20
.1 Розрахунок
Т.к. плоска обребрена стінка омивається потоком повітря, то нам необхідно спочатку визначити теплофізичні властивості повітря. Для знаходження коефіцієнта тепловіддачі повітря нам потрібно обчислити:
) критерій Рейнольдса
, (2.1)
де l - висота плити, т.к. нагріте повітря піднімається знизу вгору вздовж ребер
) критерій Нуссельта для вимушеної конвекції
(2.2)
) критерій Грасгофа для випадку природної конвекції
, (2.3)
де?=1/273 - температурний коефіцієнт об'ємного розширення повітря
h - вис...
