Тапсырма 1 Газды ~оспалар 2
Работа добавлена на сайт samzan.net:
МАЗМҰНЫ
Кіріспе
1. Тапсырма 1
Газды қоспалар
2. Тапсырма 2
Газдық цикылдар
3. Тапсырма 3
Тегіс қбырға арқылы станционарлы жылу берілу
4. Тапсырма 4
Станционарлы емес жылуөткізгіштік
5. Тапсырма 5
Конвективті жылуалмасу
Пайдалынған әдебиеттер
1-тапсырма
Газды қоспалар.
Берілгені:
CO2=16; H2-; CO-: N2=76; H2O=4;SO2-; O2=4
P1бар=1,2 Q´=3600 кДж
V=4м3 Q´´=4080 кДж
t=750ºC Q´´´=4230 кДж
µ=30.35см*кг/моль
Газды қоспаның құрамында келесі заттардың массалық үлесі белгілі:
g1=g1(CO2)=16/100=0.16
g2=g2(N2)=76/100=0.76
g3=g3(H2O)=4/100=0.04
g4=g4(O2)=4/100=0.04
g1+g2+g3+g4=0.16+0.76+0.04+0.04=1
Қоспаның қысымы: р=1,2 бар
Қоспаның көлемі: V=4 м3
Қоcпаның температурасы: tº=750ºC
Анықтау керек:
- Қоспаның көлемдік пайыздық құрамын
- Қоспаның газды тұрақты компоненттерін
- Көлемдік және массалық үлесі арқылы қоспаның орташа молекулярлық массасын
- Көлемдік және массалық үлесі арқылы компоненттердің парциалдық қысымын
- Қоспа мен компоненттің массасын
- Компоненттің парциалды (келтірілген) көлемі мен тығыздығын
- Көлемдік үлесі арқылы берілген шарттар бойынша
- Көлемдік және массалық үлесі арқылы қоспа мен компонеттің тығыздығын
- Тұрақты көлем мен қысым кезіндегі жоғарыда көрсетілген қоспаның температурасы үшін шынайы мольдік, көлемдік және массалық үлесін
- Тұрақты көлем мен қысымда T=100 ден 300 ге дейінгі интервал үшін орташа мольдік, көлемдік, массалық үлесі
- Жоғарыда келтірілген температура интервалында 5 м3 және 7 кг қоспаны тұрақты қысымда 2 мольін қыздыруға ( суытуға) кеткен жылуды
Шешуі:
Компонентық молекулалық массалары:
кг/моль
кг/моль
кг/моль
кг/моль
1.Көлемдік пайыздық жағдайын табатын формула
(1)
2. Қоспаның газдық тұрақтысы мына формуламен анықталады:
Қоспаның газдық тұрақтысы мына формуламен анықталады:
(2)
Rcм=0,16*188,95+0,76*293,35+0,04*461,88+0,04*259,81=30,23+222,946+18,47+10,39=282,036 Дж/кг*К
3. Көлемдік және массалық үлесі арқылы қоспаның молекулярлық массасын анықтаймыз.
Молекулярлық массаның көлемдік үлес арқылы мына формуламен анықтаймыз:
кг/моль (3)
µсм=0,11*44+0,76*28+0,07*18+0,03*32=4,84+21,28+1,26+0,96=28,34 кг/моль
Молекулярлық массаны массалық үлес арқылы мына формуламен анықтаймыз:
кг/К*моль (4)
кг/К*моль
4.Көлемдік үлес арқылы компоненттің парциалдық қысымын мына формула бойынша есептейміз:
Рi=ri*Pcм. Бар (5)
Р1=0,11*1,2=0,132
Р2=0,76*1,2=0,912
Р3=0,07*1,2=0,084
Р4=0,03*1,2=0,036
Массалық үлес арқылы компоненттің парциалдық қысымын мына формула бойынша есептейміз:
(6)
5.Қоспаның массасы Менделеев-Клайперон теңдеуінен анықтаймыз:
(7)
Қоспаның компоненттердің массасы мына формуламен анықталады:
Gi=Gсм*qі (кг) (8)
G1=2.26*0.16=0.36
G2=2.26*0.76=1.71
G3=2.26*0.04=0.09
G4=2.26*0.04=0.09
6. Компоненттің парциалды (келтірілген) көлемі мен тығыздығын анықтау:
а) Қоспаның келтірілген (парциалды) көлемінін қатысын берілген компоненттің көлемдік үлесі деп атап мына формуламен анықтаймыз:
Vi=Vcм*ri, (м3) (9)
V1=4*0.11=0.44
V2=4*0.76=3.04
V3=4*0.07=0.28
V4=4*0.03=0.12
б) Қоспаның тығыздығын анықтаймыз:
, (кг) (10)
, (кг/м3)
Рсм=0,11*0,132+0,76*0,912+0,07*0,084+0,03*0,036=0,014+0,693+0,005+0,001=0,71
7.Компоненттің тығыздығын анықтаймыз:
, (кг/м3) (11)
Қоспаның тығыздығын анықтаймыз:
, (кг/м3) (12)
, (кг/м3)
Рсм=0,11*0,81+0,76*0,56+0,07*0,32+0,03*0,75=0,08+0,42+0,02+0,02=0,54
8.Көлемдік және массалық үлес арқылы қалыпты жағдайдағы қоспа мен компоненттің тығыздығын анықтаймыз:
(кг/м3) (13)
, (кг/м3)
Рн1=44/22,4=1,96
Рн2=28/22,4=1,25
Рн3=18/22,4=0,80
Рн4=32/22,4=1,42
Рсм=28,34/22,4=1,26
Рсм=38,5/22,4=1,71
9.Шынайы мольдық, көлемді және массалық жылуөткізгіштікке, яғни P=const және V=const жоғары көрсеткіштін жылулық қоспасы үшін.
а)Шынайы мольдықтың жылусыйымдылығы P=const және V=const мына формуламен анықтаймыз:
(14) (15)
µСр1=3,016 µСv1=21.701
µСр2=29,394 µСv2=21.079
µСр3=44,550 µСv3=36.220
µСр4=30,639 µСv4=22.324
µCрсм=0,11*3,016+29,394*0,76+44,550*0,07+30,639*0,03=0,33+22,33+3,11+
0,91=26,68 кДж/моль*К
µСVсм=21,701*0,11+21,079*0,76+36,220*0,07+22,324*0,03=2,38+16,02+2,53+
+0,66=21,59 кДж/моль*К
б)Шынайы және орташа көлемнің жылусыйымдылығының газдық қоспалары:
µС’рсм=µСрсм/22,4 (кДж/м3*К) (16)
µС’Vсм=µСvсм/22,4 (кДж/м3*К) (17)
µСрсм’=26.68/22.4=1.19
µC’vсм=21,59/22,4=0,96
в) Шынайы және орташа массаның жылусыйымдылығының газдық қоспалары:
(18) (19)
10.Орташа молекулярдың көлемі және массасының жылусыйымдылығының P=const және V=const интервалының температурасы ден 300ºС дейін анықтау.
а)Орташа молекулярлық жылусыйымдылығының диапозонында температураны мына формуламен анықтау:
(20)
(21)
Осыдан осы орташа жылусыйымдылығының қоспасы температура қоспасына t1=1000ºC және t2=500ºC
µCp1=29.844 µCv1=22.529
µCp2=29.287 µCv2=20.972
µCp3=43.88 µCv3=35.550
µCp4=30.400 µCv4=22.085
Қалыпты жағдайда:
µCp1=29.412 µCv1=21,093
µCp2=29.09 µCv2=20.093
µCp3=42,49 µCv3=33,26
µCp4=29,735 µCv4=21,42
б)Газ қоспаларының көлемдік мөлшері:
(22)
(23)
в)Газ қоспаларының массалық мөлшері:
(24)
(25)
11.Жылу шығының жылытқанда (суытқанда) P=const және V=const екі мольді, 4м3 және 7 кг температура қоспасының интервалы көрсетілген.
М=2 моль=>Q=М*µСрсм*(1000-500) кДж/моль*К
Q=2*19.15*500=19150
үшін V=4м3
Q=VµCрсм(1000-500) кДж/м3*К (26)
Q=4*0,85*500=1700
үшін Q=7 кг
Q=G*Cp(1000-500) кДж/м3*К (27)
Q=7*0.79*500=2765
Тапсырма 2
Газдық циклдар
Келесі берілгендер бойынша газдық циклдарды есептеу:
Р1=0,124 МПа Т2=1400 К К=1,4
Т1=300 К V3=0,89м2/кг
1-2 изобаралық процесс P=const
2-3 изотермиялық прцесс T=const
3-4 изохоралық процесс V=const
4-1 адиабаталық процесс Q=const
Шешуі:
Жүйедегі координаталық цикл P— V.Жұмыс денесі —газ тұрақтысы мен ауа үшін: R=287кДЖ/кг*К.Жылулықбет тұрақты.СV=0,718 кДж/кг*град. Адиабата көрсеткіші К=1,4.
1.Жұмыс денесінің параметрлері(P, V,Т, u,i)
1-нүкте үшін
м3/кг (28)
V1=287*300/0,124*106=0,694
(29)
U1=0,718(300-273)=19,38
Энтальпия: i1=Cp(t1-273) (30)
i1=1,005(300-273)=23,13
2-нүкте үшін
1-2- Процесс - Р1=Р2. Изобаралық процесс. 1-2 Изобаралық теңдеу процессы
. (31)
., м3/кг (32)
V2=0,694(1400/300)=3,238
. (33)
i2=Cp(t2-273)=1,005(1400-273)=1132,6 ; (34)
3-нүкте үшін
2-3 Изотермиялық теңдеу процессы
. (35)
T3=T2 (36)
. Мпа
. (37)
i3=Cp(t2-273)=1,005(1400-273)=1132,6 ; (38)
3-4-V4=V3 K=1,4
4-нүкте үшін . (39)
.
. (40)
. (41)
i4=Cp(t2-273)=1,005(271,6-273)=1,407; (42)
|
Нүкте |
Нүктелердегі параметрлер |
||||
|
Рі, МПа |
, м3/кг |
Ті ◦К |
Uі |
іі, |
|
|
1 |
0,124 |
0,694 |
300 |
19,38 |
27,13 |
|
2 |
0,124 |
3,238 |
1400 |
809,1 |
1132,6 |
|
3 |
0,451 |
0,89 |
1400 |
809,1 |
1132,6 |
|
4 |
0,0875 |
0,89 |
271,6 |
1,005 |
1,407 |
2.Процесстердің негізгі анықтамалары
2.1 Изобаралық процесс 1-2
n=0
ΔU=U2-U1 (43)
ΔU=809,1-19,38=789,72 кДж/кг
Δi=i2-i1 (44)
Δi=1132,6-27,13=1105,47 кДж/кг
ΔS=CpLn (45)
ΔS=1,005Ln300/1400=1,55
Жылу процессы q=Cp(T2-T1) (46)
q=1,005(1400-300)=1105,5 кДж/кг
Жұмыс процессы Ɩ=q- ΔU (47)
Ɩ=1105,74-789,72=315,75
a= (48)
. (49)
a+b (50)
a=789,78/1105,5=0,7144
b=315,75/1105,5=0,2856
a+b=0,7144+0,2856=1
2.2 Изометриялық процесс 2-3
n=1, C=+; ΔU=0, Δi=0
. (51)
ΔS=287Ln0,89/3,238=-13,28 кДЖ/кг*градус
Ɩ= (52)
Ɩ=287*1400Ln0,89/3,238=-14,078кДж/кг*градус
. (53)
.
q=b (54)
b=1/q
.
b=14,078/14,078=1
.
2.3 изохоралық процесс 3-4
n=+; C=0,718
ΔU=U4-U3=809,1-1,005=808,09 (55)
Δi=i4-i3=1132,6-1,407=1131,2 (56)
ΔS=0
Ɩ=-ΔU
Ɩ=546,2
2.4 Aдиабаталық процесс 4-1
n=k=1,4
C=0; ΔU=U1-U4; Δi=i1-i4
ΔU=19,38-1,005=18,38
Δi=23,13-1,407=25,72
ΔS=0 ; Ɩ=-ΔU
Ɩ=538,5
3.Циклдың қасиеттерін анықтаймыз
3.1 Пайдалы жұмысты анықтаймыз
Ɩ0=Ɩ+q (58)
Ɩ0=14,078+1105,5=1120 кДж/кг
Ɩ-қысу
Ɩсж=-ΔU (59)
Ɩсж=-789,72
3.1 Циклдың пайдалы жылуын анықтау
q0=q1+q2 (60)
q0=1105,5+14,078=1119,5 кДж/кг
qoꞋ=ΔU=808,09 (61)
Циклдың пайдалы жұмысы
qтол= q0+ qoꞋ=1119,5+808,09=1927,5 (62)
Ɩ0= qтол
3.3 цикл қызуының ПӘК-ін анықтау
. (63)
𝜼=1927,5/1119,5=1.72 𝜼=172%
3.4
Pu= (64)
Алынған нәтижелерді 2 кестеге енгіземіз
|
n |
Cp |
ΔU |
Δi |
ΔS |
q0 |
Ɩ0 |
b |
||
|
1-2 |
0 |
1,005 |
789,72 |
1105,47 |
1,55 |
1105,5 |
315,75 |
- |
0,2856 |
|
2-3 |
1 |
+ |
0 |
- |
-13,28 |
14,078 |
-14,078 |
0 |
1 |
|
3-4 |
+ |
0,71 |
808,09 |
1131,2 |
0 |
- |
- |
- |
- |
|
4-1 |
1,4 |
0 |
18,38 |
25,72 |
0 |
- |
- |
- |
- |
|
Σ+ |
2,4 |
1,715 |
1616,2 |
2262,4 |
1,55 |
1105,5 |
315,75 |
0 |
1,2856 |
|
Σ- |
- |
- |
- |
- |
-13,28 |
14,078 |
-14,078 |
- |
- |
|
Σ |
2,4 |
1,715 |
1616,2 |
2262,4 |
-11,13 |
1119,5 |
301,7 |
0 |
1,2856 |
4.1 координаталарында циклды тұрғызу.( LgP-LgV) координаталарында циклдарды тұрғызу үшін логарифмдік координаталарды 3 кестеге енгізу керек.
|
Нүкте |
Р,бар |
LgP |
V, м3/кг |
a*V |
Lg(100*V) |
|
1 |
-0,90 |
0,694 |
69,4 |
1,84 |
1,84 |
|
2 |
-0,90 |
3,238 |
3,238 |
2,51 |
2,51 |
|
3 |
-0,34 |
0,89 |
89 |
1,94 |
1,94 |
|
4 |
-1,05 |
0,89 |
89 |
1,94 |
1,94 |
LogP
-1,05
-0,90
-0,34
Log(100*V)
1,84 1,94 2,51
4.2 Грфик ( LgP - LgV)
0,451
0,124
0,087
0,694 0,89 3,238
4.3 T-S
1400
300
271,6
-13,28 0 1,55
3-тапсырма
Тегіс бет арқылы стационарлы берілу
Көп қабатты қабырғалар үшін берілген параметрлер мен жылу берілу шарттары. Қабырғадан өтетін жылу мөлшерінің тығыздығын, жылу мөлшерін анықтау .
- 2 =const- берілген температуралар мәнінің орта мәніне тең
- 2 =const – қатар заңымен анықталады. Әр қайсысына температура өзгерісіне график құру.
Берілген:
Lxh =2x4 м
- β=1,5 см tж1=1200º С
ƛ=2,0 см tж2=12º С
- β2=46 см α1=7,0 Вт/м2 *К
ƛ2=0,4*0,007 *t Вт/м α2=22 Вт/м2 *К
- β3=1,2см
ƛ3=14см
Шешуі:
Көп қабатты қабырғадан өтетін жылу мөлшерінің тығыздығын анықтаймыз:
q1 Вт/м2 (65)
Орта қабаттың орта температурасы tс =230 С . Екінші қабаттың жылу өтімділігі анықталады:
ƛорт= ƛ0 (1+b*tc ) (66)
ƛорт= 0.4(1+*230)=1,55
q==1417,6
Жылу өтімділігі анықтағанан кейін қабырға үстідегі темпратураны анықтаймыз:
tc3 = tж1 +q( (o C) (67)
tc4 = tж2 +q( (o C) (68)
tc2 =1200+1417.6(=889,98 (o C)
tc3 =12+1417.6(=200,14 (o C)
Қабырғының орта температурасын және жылуөткізгіштігін анықтаймыз:
t’c = 0.5 (o C) (69)
t’c = 0.5 (889,98+200,14)=545,06 (o C)
ƛорт= (1+b*tc ) (70)
ƛорт= (1+0.005*545,06)=0,74
(71)
q==1016,8
tc2 = tж1 +q( (72)
tc3 = tж2 +q( (73)
tc2 =1200+1016,8(=1974,41
tc3 =12+1016,8(=53,54
t’c = 0.5 (74)
t’c = 0.5 (1974,41+53,54)=1012,97
ƛорт= (1+b*tc ) (75)
ƛорт= (1+0.005*1012,97)=1,212
(76)
q==1293,6
tc2 = tж1 +q( (ºС) (77)
tc3 = tж2 +q( (ºС) (78)
tc2 =1200+1293,6(=1859,7 ºС
tc3 =12+1859,73(=12,06 ºС
t’c = 0.5 (79)
t’c = 0.5 *1871,7=935,8
ƛорт= (1+b*tc ) (80)
ƛорт= (1+0.005*935,8)=1,135
(81)
q==1253,2
tc2 = tж1 +q( (82)
tc3 = tж2 +q( (83)
tc2 =1200+1253,2(=5215,11
tc3 =12+1253,2(=62,12
t’c = 0.5 (84)
t’c = 0.5 (5215,11+62,12)=161,8
ƛорт= (1+b*tc ) (85)
ƛорт= (1+0.005*161,8)=0,361
(86)
q==1396,7
tc2 = tж1 +q( (87)
tc3 = tж2 +q( (88)
tc2 =1200+1396,7(=3174,9
tc3 =1400+7560(=2349.89
t’c = 0.5 (89)
t’c = 0.5 (3174,9+2349,89)=1873,3
ƛорт= (1+b*tc ) (90)
ƛорт= (1+0.005*1873,3)=2,07
(91)
q=
Келесі есептеулерде q=1417,6 м3 деп аламыз.Қабырғадан өткен жылудың сан мәнін анықтау:
Q=q*F F=Lxh (92)
Q=1417,6*(2x4)=11341 Вт
Беткі температураны анықтау:
tc1 = tж1 +q (93)
tc4 = tж2 +q (94)
tc1 = 1200+1417,6=1402,51
tc4 =12+1417,6*=68,7
Қабырға қимасының ƛ2 =const болғандағы температурасын анықтау:
tc2 = tc1 +q (96)
tc3 = tc4 +q (97)
tc2 = 1402,51+ =1413,1 ºС
tc3 = 68,7+ =69,91 ºС
Екінші қабаттың орташа жылуөткізгіштігін анықтау:
ƛорт=ƛо (1+b* ) (98)
ƛорт= (1+0.005*)=1,88 Вт/м*К
ta = tc2 + =1413,1+ =1416,5 ºС (99)
tb = tc3 + =69,91+ =5,66 ºС (100)
tc = tc4+ =68,7+ =328,8 ºС (101)
Жазық қабырғадағы температураның таралуын есептейміз:
t= x=0.5 (102)
t==1375,8
Тапсырма 4
Стационарлық емес жылуөтізгіштік
Жылу алмасу шарттары параметрлері көрсетілген соңғы мөлшердегі денелер үшін неғұрлым кіші және үлкен нүктеледегі температура көрсеткіштерін табу керек. t2 уақыт моментінде қыздыру моменті басталғаннан кейін (салқындау) және температура өзгерісінің графигін салу. Осы нүктелердегі уақыт периоды кезінде t1 және t2-ден бастап t аралығы.
Берілгені:
l1(r0) = 10 см; l2 = 15см; l3 = 20 см; = 5,5 Вт/м2К; a = 11*10-6 м2/сек;
T0=750C; a = 22 Вт/м2К; t1 = 40 мин; t2 = 160 мин; t = 20 мин
Шешуі:
Биос коэффициентін есептейміз:
B1=ai/; (1)
B2 = Imin/10; (103)
Bi = 20/10 = 2см Bz = 21*2/5=8
Bi = az/; (104)
Bz = l/1000 (105)
Bz = 45/1000 = 0,045см Bi= 22*0,045/5,5 = 0.18
Фурье критеийін анықтаймыз:
For = a*T/r ; Foz = a*t/z; (106)
For = 11*10*40/4 = 110*10 = 0.00011
Foz = 11*10*40/0.002025 = 217283.9*10 = 0.217
Қалған нәтижелерін 4 кестеге енгземіз
Кесте 4. Фурье критериінен уақыт моментінің тәуелділік кестесі
|
t, мин |
F, or |
F, oz |
|
40 |
0.00011 |
0.217 |
|
50 |
0.00013 |
0.271 |
|
60 |
0.00015 |
0.325 |
|
70 |
0.00019 |
0.380 |
|
80 |
0.00022 |
0.434 |
|
90 |
0.00024 |
0.488 |
|
100 |
0.00027 |
0.543 |
|
110 |
0.00030 |
0.597 |
|
120 |
0.00033 |
0.651 |
|
130 |
0.00035 |
0.706 |
|
140 |
0.00038 |
0.760 |
|
150 |
0.00041 |
0.814 |
|
160 |
0.00044 |
0.869 |
Өлшемсіз температураны шығарамыз ѳ. Цилиндр осіне тең:
Ѳ=Nexp(µ1-F0) (107)
ẞir ẞiz
N=1.097 N=1.188
P=0.796 P=0.7973
µ1=0.83 µ2=0.67
Берілгендер техникалық термодинамика кестесінен алынған
ẞir- үшін
Ѳr=0 =1.097exp(0.6889-0.00011)=0.000225
Ѳr=0 =1.097 exp(0.6889-0.00013)=0.000267
ẞiz
Ѳr=0 =1.188 exp(0.4489-0.217)=0.315
Ѳr=0 =1.188exp(0.4489-0.271)=0.393
Цилиндрдің үстінде
Ѳr=Рехр(12-F0) (108)
ẞir үшін
Ѳr=r 0=0.796*ехр(0.6889*0.00011) = 0.000163
Ѳr=r 0=0.796*ехр(0.6889*0.00013) = 0.000193
ẞiz үшін
Ѳr=r 0= 0.7973*ехр(0.4489*0.217) = 0.211
Ѳr=r 0= 0.7973*ехр(0.4489*0.271) = 0.263
Ѳr=0.5r = N(1-t/t0)exp(-F0) (109)
R0 = 0.2; r = 0.5r0
ẞor үшін
Ѳr=0.5r = 1.097(0.83*0.1/0.2)exp(0.6889*0.00011) = 0.000108
Ѳr=0.5r = 1.097(0.83*0.1/0.2)exp(0.6889*0.00013) = 0.000110
ẞoz үшін
Ѳr=0.5r = 1.188(0.67*0.1/0.2)exp(0.4489*0.217) = 0.105
Ѳr=0.5r = 1.188(0.67*0.1/0.2)exp(0.4489*0.271) = 0.132
Қалған көрсеткіштерді 5 кестеге енгіземіз
Кесте 5
|
t, мин |
Ѳr=0 r |
Ѳr=0 z |
Ѳr=r0 r |
Ѳr=r0 z |
Ѳr=0.5r r |
Ѳr=0.5r z |
|
40 |
0.000225 |
0.315 |
0.000163 |
0.211 |
0.000108 |
0.105 |
|
50 |
0.000267 |
0.393 |
0.000193 |
0.263 |
0.000110 |
0.132 |
|
60 |
0.000308 |
0.471 |
0.000223 |
0.316 |
0.00127 |
0.158 |
|
70 |
0.000390 |
0.551 |
0.000283 |
0.369 |
0.000161 |
0.185 |
|
80 |
0.000451 |
0.629 |
0.000327 |
0.422 |
0.000187 |
0.211 |
|
90 |
0.000493 |
0.707 |
0.000357 |
0.474 |
0.000204 |
0.237 |
|
100 |
0.000554 |
0.787 |
0.000388 |
0.528 |
0.000230 |
0.264 |
|
110 |
0.000616 |
0.865 |
0.000432 |
0.580 |
0.000255 |
0.287 |
|
120 |
0.000677 |
0.944 |
0.000475 |
0.633 |
0.000281 |
0.316 |
|
130 |
0.000718 |
1.023 |
0.000504 |
0.686 |
0.000298 |
0.342 |
|
140 |
0.000780 |
1.101 |
0.000547 |
0.739 |
0.000323 |
0.369 |
|
150 |
0.000842 |
1.180 |
0.000590 |
0.791 |
0.000349 |
0.395 |
|
160 |
0.000903 |
1.259 |
0.000633 |
0.845 |
0.00375 |
0.422 |
= 20 мин кезіндегі соңғы мөлшердегі денелер үшін температурасын анықтаймыз. Цилиндр үшін Ѳобщ = Ѳr+Ѳz (110)
Кесте 6
|
t, мин |
Ѳr=0r + Ѳr=0 z |
Ѳr=r0 r + Ѳr=r0 z |
Ѳr=0.5r r+ Ѳr=0.5r z |
|
40 |
0.000070 |
0.000034 |
0.000011 |
|
50 |
0.000104 |
0.000050 |
0.000014 |
|
60 |
0.000145 |
0.000070 |
0.000020 |
|
70 |
0.000214 |
0.000104 |
0.000030 |
|
80 |
0.000283 |
0.000137 |
0.000039 |
|
90 |
0.00348 |
0.000169 |
0.000048 |
|
100 |
0.000436 |
0.000204 |
0.000060 |
|
110 |
0.000532 |
0.000250 |
0.000073 |
|
120 |
0.000633 |
0.000300 |
0.000088 |
|
130 |
0.000734 |
0.000345 |
0.000101 |
|
140 |
0.000858 |
0.000404 |
0.000119 |
|
150 |
0.000993 |
0.000466 |
0.000137 |
|
160 |
0.001113 |
0.000534 |
0.000158 |
Соңғы көлемдегі денелердің температураларын анықтаймыз
t = Ѳобщ(t0-tж)+ tж (111)
Қалған нәтижелерді 5 кестеге енгіземіз
|
t, мин |
tr=0 |
tr=r0 |
tr=0.5r0 |
|
40 |
0.025 |
0.025 |
0.008 |
|
50 |
0.078 |
0.037 |
0.010 |
|
60 |
0.108 |
0.052 |
0.015 |
|
70 |
0.160 |
0.074 |
0.022 |
|
80 |
0.212 |
0.102 |
0.029 |
|
90 |
0.261 |
0.126 |
0.036 |
|
100 |
0.327 |
0.153 |
0.045 |
|
110 |
0.399 |
0.187 |
0.054 |
|
120 |
0.474 |
0.225 |
0.066 |
|
130 |
0.550 |
0.258 |
0.075 |
|
140 |
0.643 |
0.303 |
0.089 |
|
150 |
0.744 |
0.335 |
0.102 |
|
160 |
0.834 |
0.400 |
0.118 |
Соңғы көлемдегі денелердің орташа температурасын аықтаймыз
tобщ = tr=0+ tr=r0+ tr=0.5r0 /3 (112)
Қалған нәтижелерді 8 кестеге енгіземіз
|
t, мин |
tобщ |
|
40 |
0.019 |
|
50 |
0.041 |
|
60 |
0.058 |
|
70 |
0.085 |
|
80 |
0.114 |
|
90 |
0.141 |
|
100 |
0.175 |
|
110 |
0.213 |
|
120 |
0.255 |
|
130 |
0.294 |
|
140 |
0.345 |
|
150 |
0.393 |
|
160 |
0.450 |
4 сызба. Температураның координатада өзгеруі С
0,019
0,041
0,058
0,085
0,114
0,141
0.175
0.213
0.255
0.294
0.345
0.393
0.450
40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160
t тол
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
5-тапсырма
КОНВЕКТИВТІ ЖЫЛУАЛМАСУ
d=65мм горизонтальді труба ішімен, қабырғасының қалыңдығы β=3,5мм, ұзындығы l=16м, трубаның қабырғасы λ=31Вт/мК, ϑ1=10м/с жылдамдықпен, берілген ауа tж=145ºC жылу судан қозғалды. Жылуалмасудың орташа коэффициентін (Вт/м2К) анықтау керек. Жылу ағынының сызықтық тығыздығын q1 ішкі және сыртқы бетте мына жағдайлар үшін анықтау:
- Еркін конвекция есебінен жылу сыртқы беттен ауаға берілгенде.
- Көлденең ағымдағы сыртқыт беттегі ауа жылдамдығы ϑ2=3м/с болғанда.
tж=120ºC кездегі
Тж=400K
λж=0,7Вт/м*К
βж=
υж=0,2526*10-6 м2/с
Ргж=1,715
Ргс=5,03
tc=20ºC
Шешуі:
- Рейнольдс санын анықтаймыз
Re = (113)
Re = 25,8*106
- Труба қабырғасына сұйықтықтан α жылуалмасу коэффициентін және Нуссельт критериін анықтаймыз. Турбуленттік режимдегі труба ішіндегі мәжбүрлі қозғалысындағы жылуалмасудың орташа коэффициенті. Re > 2000 кездегі Нуссельт критериін мына формуламен анықтаймыз:
Nu = 0,21*Re0,8*Ргж0,43*()0,25*ε1 (114)
Nu = 0,21*(25,8*106)0,8*1,7150,43*(1,715/5,03)0,25*1 = 17088,31
Жылуалмасу коэффициенті:
α = Nu* (115)
α = 17088,31*(0.7/0.065) = 18402,7 Вт/м2*К
- Еркін конвекция кезіндегі труба қабырғасынан қоршаған ортаға қозғалғандағы α жылуалмасу коэффициенті және Нуссельт критериін анықтау.
Nu = 0,15*Re0,8*Ргж0,43*()0,25*ε1
Nu = 0,15*849758,9*1,26*0,76*1=1225,36
Грасгофтың өлшемсіз саны (Gr0,1) :
Gr = (116)
βж = = 0,0025 = 2,5*10-3
Gr = = 13,19 *109
Nu´= Nu*Gr (117)
Nu´=1225,36*13,19*109 =16162,49
α = Nu´* ; (118)
α = 16162,49* =17405,75 Вт/м2*К
Жылу ағынының сызықтық тығыдығы мына формуламен анықталады:
q1 = *πd(tж+tc); (119)
q1 = = 212604,16
- Ауа үшін Рейнольдс санын анықтаймыз:
Re = (120)
Re = = 0,77*106
Nu = 0,28*Re0,8*Ргж0,43*()0,25*ε1 (121)
Nu = 0,28*(0,77*106)0,8*1,7150,43*(1,715/5,03)0,25*1 = 1373,96
Gr = (122)
βж = = 0,0025 = 2,5*10-3
Gr = 13,19*109
Nu´= Nu*Gr (123)
Nu´=1373,96*13,19*109 = 18122,5
α = Nu´* (124)
α = 18122,5* = 195165,7 Вт/м2*К
q1 = *πd(tж+tc) (125)
q1 =
2. ПОЛНЫЙ СИГНАЛ ЧЕРНОБЕЛОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ Построить растр при заданных числе строк в кадре и кратност.html
3. а термин обозначающий цепочку нервных образований посредством которых осуществляется рефлекс
4. Анализ проблемы любви- этимологический, историко-культурный, аксиологический
5. ФНС Является федеральным органом исполнительной власти осуществляющим функции по контролю и надзору за с
6. Курсовая работа Физиология слуха
7. тематически распределяется в виде амортизационных отчислений на расходы субъекта в течение всего срока поле.
8. Практические указания по половому воспитанию вашего ребенка
9. Групи та групові інтереси в політиці
10. Мастера Вологодчины организуемого мэрией города в номинации Лучший парикмахер города 2014
11. Sony- Осуществляя прогресс служить всему миру
12. Бухгалтерский учет и аудит Л
13. Влияние НТП на условия труда работников
14. тема энергосистема состоит из электрических станций электрических сетей и потребителей электроэнергии со.1
15. на тему- Князь Олег Подготовил студент- 1го курсу ИК 1
16. Общая информация о съемке Что требуется сфотографировать выставка конгресс круглы
17. КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА по дисциплине ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ЭКОНОМИКЕВариант 2
18. тематического планирования были использованы Федеральный государственный образовательный стандарт н
19. Первые погребения древних египтян
20. Акушерка порушила правила протипожежної безпеки що призвело до спалахування обладнання