Теоретические основы теплотехники

Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Теоретические основы теплотехники. Тепломассообмен»

ИНМВ. 40500. 000. ПЗ

В-5

Студентка гр.___ 35 ж ___

(номер группы)

_________ А.В. Козлова

(подпись студента) (И., О., Фамилия студента)

_________

(дата)

Руководитель –

профессор кафедры «Т»

(должность преподавателя)

__________________ В.В.Овсянников

(подпись преподавателя) (И., О., Фамилия преподавателя)

________

(дата)

__________

(оценка)

Омск 2007

РЕФЕРАТ

УДК 621.436

Курсовая работа содержит 113 страниц, 66 графиков, 102 таблицы.

Теплопроводность, мощность теплового потока, плотность теплового потока, теплообмен, коэффициент теплоотдачи, конвекция, теплопередача, турбулентный и ламинарный потоки, плёночная конденсация, пузырьковое кипение.

Объектами исследования являются процессы нестационарной теплопроводности тел, передача теплоты через оребрённую поверхность плоской стенки, пузырьковое кипение жидкости в трубе, плёночная конденсация пара в трубе.

Цель работы – углубление и закрепление знаний по разделу «Тепломассообмен» и приобретение практических навыков инженерных расчётов теплообменных и массообменных процессов в технологии промышленной теплоэнергетики.

Курсовая работа выполнена в текстовом редакторе Microsoft Word 2003.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение...........................................……...………………………..………………….….4

1 Нестационарная теплопроводность тел………………………………………………5

1.1 Расчёт…….………..............................................………………………………. …....6

1.2 Графическая часть…..............................................……………………………. …..11

1.3 Выводы…………………………………………………………………………...…..15

2 Передача теплоты через оребрённую поверхность плоской стенки………………16

2.1 Расчёт при вынужденном движении воздуха …….........................................… 16

2.2 Расчёт при свободной конвекции …...…………………………...………….........42

2.3 Выводы………………………………………………………………………………

3 Конвективный теплообмен при кипении в условиях движения жидкости в трубе……………………………………………………………………………………53

3.1 Расчёт…….………........................................………………………………...………54

3.2 Графическая часть………………………………………………………………… 62

3.3 Выводы…..............................................………………….……..……………............68

4 Конвективный теплообмен при плёночной конденсации пара……………………71

4.1 Расчёт…….………........................................……………………….………………..72

4.2 Графическая часть………………………………………………………………….105

4.3 Выводы….................................................………………………..………............…110

Заключение……………………………………………………………………………...112

Библиографический список……………..……………………………….…………….113

ВВЕДЕНИЕ

Железнодорожный транспорт является крупным потребителем топлива и тепла, а его предприятия и подвижной состав широко используют тепловые процессы в различных установках и аппаратах.

Повышение экономической эффективности установок и аппаратов связано с вопросами интенсификации теплообмена, улучшения свойств теплопроводящих материалов и теплоносителей, выбора рациональной конструкции теплообменных аппаратов. В основе решения этих вопросов лежит учение о теплообмене.

Под теплообменом понимают перенос тепла от одних частей системы к другим при наличии разности температур между ними. В реальных установках теплообмен является сложным процессом.

Обычно рассматривают три основных способа распространения тепла: теплопроводность, конвекция и излучение. Теплопроводность осуществляется за счёт обмена энергии непрерывно движущихся микрочастиц вещества. Конвекция происходит в жидкостях и газах за счёт перемешивания неравномерно нагретых масс движущейся среды. Теплообмен излучение представляет собой трехстадийный процесс: испускание лучистой энергии нагретым телом, распространение её в пространстве в виде электромагнитных колебаний и поглощение её телами, имеющими меньшую температуру.

В этой курсовой работе я рассмотрю: нестационарную теплопроводность тел: исследую процесс нагрева железобетонной плиты при её термической обработке, определю распределение температуры по толщине плиты и расход теплоты на единицу её объёма по истечении времени в зависимости от интенсивности теплообмена между греющей средой и поверхностью плиты; передачу теплоты через оребрённую поверхность плоской стенки: исследую эффективность оребрения поверхности плоской стенки в зависимости от высоты ребра и теплопроводных свойств его материала при граничных условиях третьего рода; конвективный теплообмен при плёночной конденсации: исследую влияния параметров состояния пара, его скорости движения, диаметра трубки на коэффициент теплообмена для вертикального и горизонтального расположения трубки; конвективный теплообмен при кипении в условиях движения жидкости в трубе: исследую влияние тепловой нагрузки, скорости движения и параметров состояния среды, размеров трубы на коэффициент теплообмена и определю изменение критической нагрузки от давления и предельно допустимой температуры нагрева стенки трубы при кипении в условиях движения двухфазного потока.

1 НЕСТАЦИОНАРНАЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ТЕЛ

З а д а н и е. Исследовать процесс нагрева железобетонной плиты при её термической обработке. Определить распределение температуры по толщине плиты и расход теплоты на единицу её объёма по истечении времени τ в зависимости от интенсивности теплообмена между греющей средой и поверхностью плиты.

В начале термической обработки температура по всему объёму плиты была одинаковой и равной t_н. Температура греющей среды в процессе нагрева плиты поддерживалась постоянной и равной t₀. Обогрев плиты симметричный. Время процесса нагрева τ определить из условия, что температура на поверхности плиты оказалась равной t_c. Скорость потока водяного пара относительно поверхности плиты w. Данные к заданию приведены в таблице 1.1.

Т а б л и ц а 1.1

Исходные данные

Размер плиты s× b× ℓ, м	0,2× 1,2 ×5,0
Начальная температура плиты tн, 0С
Температура поверхности плиты tс, 0С
Температура насыщенного пара t0, 0С	120;150
Теплофизические свойства плиты	Плотность ρ, кг/м3
Коэф. теплопроводности λс, Вт/м∙к	1,55
Теплоемкость c, дж/м∙к
Критерий Прандтля при температуре стенки tс=100: Prс	1,08
Скорость потока воздуха w, м/с	5; 10;20;40;60
Физические свойства водяного пара в состоянии насыщения	При t0=120 0С	Коэф. теплопроводности λп∙10-2, Вт/м∙к	2,593
Коэф. кинематической вязкости υп∙10-6, м2/с	11,46
Критерий Прандтля: Prп	1,09
При t0=150 0С	Коэф. Теплопроводности λп∙10-2, Вт/м∙к	2,884
Коэф. Кинематической вязкости υп∙10-6, м2/с	5,47
Критерий Прандтля: Prп	1,16

1.1 Расчёт

Плита толщиной S, выполненная из однородного материала и ограниченная плоскопараллельными поверхностями, по размерам много большими S, подвергается внезапному тепловому воздействию с обеих сторон потоком пара. Процесс нестационарной теплопроводности в плите описывается дифференциальным уравнением:

. (1.1)

Считая, что процесс нагрева плиты идёт по обе стороны, начало координат целесообразно поместить в середине плиты по толщине.

Так как на плиту воздействует поток пара, нам необходимо вычислить коэффициент теплоотдачи от потока пара к поверхности плиты. Для этого необходимо вычислить критерий Рейнольдса, определяемый выражением:

, (1.2)

где w- скорость потока пара, м/с

l – толщина плиты, м;

ν – коэффициент кинематической вязкости пара, м²/с.

После этого необходимо вычислить критерий Нуссельта для пара:

, (1.3)

где Pr_ж – критерий Прандтля, определяемый для пара по табличным значениям при температуре пара;

Pr_с – критерий Прандтля, определяемый для пара по табличным значениям при температуре стенки.

Вычислив критерий Нуссельта можно, наконец, определить коэффициент теплоотдачи пара к плите:

, (1.4)

где λ – коэффициент теплопроводности пара при заданной температуре пара.

Результаты расчётов приведены в таблице.

Т а б л и ц а 1.2

Значения критериев Рейнольдса, Нуссельта, коэффициента теплоотдачи для потока пара при температуре 120ºС

Скорость потока пара w, м/с	Re · 10-6	Nu · 10-3	Коэффициент теплоотдачи α,
	2,1815	4,5321	23,5035
Окончание таблицы 1.2
	4,3630	7,8909	40,9220
	8,7260	13,7388	71,2493
	17,4520	23,9206	124,0522
	26,1780	33,0861	171,5843

Т а б л и ц а 1.3

Значения критериев Рейнольдса, Нуссельта, коэффициента теплоотдачи для потока пара при температуре 150ºС

Скорость потока пара w, м/с	Re · 10-6	Nu · 10-3	Коэффициент теплоотдачи α,
	4,5704	8,5436	49,2793
	9,1408	14,8752	85,8003
	18,2815	25,8993	149,3869
	36,5631	45,0932	260,0978
	54,8446	62,3712	359,7573

Для дальнейших расчётов нам необходимо вычислить критерий Био, определяемый из выражения:

, (1.5)

где S – параметр плиты, м;

λ – коэффициент теплопроводности материала плиты.

Решением трансцендентного уравнения:

. (1.6)

Является бесконечное множество корней (δ₁, δ₂, δ₃, …), но для расчётов нам хватит первых пяти, значения которых приведены в таблицах.

Т а б л и ц а 1.4

Значения критерия Био и корней трансцендентного уравнения для потока пара при температуре 120ºС

Скорость потока пара w, м/с	Bi	δ	δ	δ	δ	δ
	1,5164	0,9946	3,5457	6,51200	9,5817	12,6853
	2,6401	1,1576	3,7545	6,6606	9,6908	12,7702
	4,5967	1,2960	3,9967	6,8727	9,8610	12,9085
	8,0034	1,3979	4,2265	7,1265	10,0951	13,1143
	11,0700	1,4413	4,3388	7,2727	10,2487	13,2619

Т а б л и ц а 1.5

Значения критерия Био и корней трансцендентного уравнения для потока пара при температуре 150ºС

Скорость потока пара w, м/с	Bi	δ	δ	δ	δ	δ
	3,1793	1,2078	3,8339	6,7248	9,7403	12,8096
	5,5355	1,3343	4,0775	6,9554	9,9332	12,9698
	9,6379	1,4241	4,2933	7,2116	10,1827	13,1971
	16,7805	1,4827	4,4530	7,4368	10,4391	13,4611
	23,2102	1,5060	4,5200	7,5399	10,5683	13,6069

Тогда температурный напор в любой точке сечения плиты можно вычислить по формуле:

, (1.7)

где θ₀ – начальный температурный напор, θ₀ = t_п – t_н ,

Fo – критерий Фурье, вычисляемый по формуле:

(1.8)

где a – коэффициент температуропроводности плиты, a = λ/cρ

Таким образом, для нахождения температурного напора в любом сечении плиты нам необходимо вычислить время τ, которое можно найти, зная разность температур на поверхности плиты.

Т а б л и ц а 1.6

Результаты вычислений времени воздействия пара на плиту

Скорость потока пара w, м/с	Время τ, с (при температуре пара 120ºС)	Время τ, с (при температуре пара 150ºС)
		-

Вычислив время τ, можно определить распределение температуры по сечению плиты в момент времени τ.

Количество тепла, подведённое через единицу площади поверхности при её нагреве от начальной температуры до температуры, равной температуре потока пара, определяется по формуле, Дж/м²:

, (1.9)

а количество тепла, подведённое к единице площади поверхности за время τ с обеих сторон плиты, -

. (1.10)

Т а б л и ц а 1.7

Количество тепла, подведённое к единице площади поверхности за время τ с обеих сторон плиты

Скорость потока пара w, м/с	Q, Вт (при температуре пара 120ºС)	Q, Вт (при температуре пара 150ºС)
	2,3651 · 108	0,9379 ·108
	2,0484 · 108	0,5317 ·108
	1,5000 · 108	0,2847 ·108
	0,8782 · 108	0,0852 ·108
	0,6231 · 108	-

Т а б л и ц а 1.8

Значение температурного напора в сечениях плиты и количество тепла, подведённое к единице площади поверхности за время τ с обеих сторон плиты при температуре пара 120ºС

	Сечение x=0, м	Сечение x=0,025, м	Сечение x=0,05, м	Сечение x=0,075, м	Сечение x=0,1, м	Количество тепла Q·10-8,
Температурный напор θ, ºС (w=5 м/с)	36,538	35,421	32,139	26,892	20,002	2,3651
Температурный напор θ, ºС (w=10 м/с)	49,836	47,765	41,723	32,211	20,016	2,0484
Температурный напор θ, ºС (w=20 м/с)	72,820	69,175	58,489	41,596	20,020	1,5000
Температурный напор θ, ºС (w=40 м/с)	92,468	89,561	78,673	55,625	20,015	0,8782
Температурный напор θ, ºС (w=60 м/с)	94,837	94,010	88,089	66,168	20,050	0,6231

Т а б л и ц а 1.9

Значение температурного напора в сечениях плиты и количество тепла, подведённое к единице площади поверхности за время τ с обеих сторон плиты при температуре пара 150ºС

	Сечение x=0, м	Сечение x=0,025, м	Сечение x=0,05, м	Сечение x=0,075, м	Сечение x=0,1, м	Количество тепла Q·10-8,
Температурный напор θ, ºС (w=5 м/с)	121,051	117,873	106,764	84,522	50,025	0,9379
Температурный напор θ, ºС (w=10 м/с)	124,972	124,67	121,192	102,243	50,022	0,5317
Температурный напор θ, ºС (w=20 м/с)	125,212	124,847	124,906	119,035	50,055	0,2847
Температурный напор θ, ºС (w=40 м/с)	128,292	122,309	125,565	129,842	50,009	0,0852

1.2 Графическая часть

Рисунок 1.1,

Изменение коэффициента теплоотдачи при увеличении скорости и температуры пара

Рисунок 1.2,

Зависимость времени нагрева плиты от скорости потока пара

Рисунок 1.3,

Изменение теплового потока при изменении скорости пара

Рисунок 1.4,

Распределение температуры в плите при температуре пара 120⁰С

Рисунок 1.5,

Распределение температуры в плите при температуре пара 150⁰С

1.3 Выводы

Процессы теплообмена, при которых температурное поле изменяется не только в пространстве, но и во времени, называются нестационарными. Это и охлаждение воздуха в течение суток, и охлаждение вскипячённой воды в чайнике с течение времени и многие другие. Из указанных примеров можно выделить два основных вида процесса нестационарной теплопроводности. Первый из них, когда нагретое или охлаждённое тело стремится к тепловому равновесию, второй, когда тело претерпевает периодические температурные изменения.

Если нагревать поверхность плиты, то сначала начинают прогреваться поверхностные слои, затем уже тепло начинает поступать в глубинные слои. Тепло от пара к стенке передаётся конвекцией, которая характеризуется интенсивностью теплообмена.

Графики показывают:

1)Увеличение скорости пара ведёт к росту коэффициента теплоотдачи. Причём зависимость прямопропорциональная. Однако по мере увеличения температуры пара влияние скорости снижается.

2) Зависимость времени нагрева от скорости потока пара – экспоненциальная, и с увеличением скорости потока время нагрева резко снижается; при увеличении температуры пара время также уменьшается вплоть до нуля при определенном значении скорости потока.

3) Количество же тепла, необходимое для нагревания поверхности плиты до температуры пара, снижается при увеличении скорости пара. При повышении температуры пара количество необходимого для нагрева поверхности плиты также уменьшается. Этот факт можно объяснить тем, что поток движущегося вдоль поверхности плиты пара конвекцией передаёт тепло поверхностному слою плиты. От поверхности плиты в глубь тепло распространяется теплопроводностью, которая не зависит от скорости и температуры пара. Нагрев поверхности плиты под воздействием пара происходит быстро. За это время поверхностный слой не успевает отдать тепло другим слоям, а при этом получает новые «порции» тепла. Тепло накапливается и, так как нет возможности быстро его передать, поверхность плиты начинает перегреваться. Этот эффект называют тепловым ударом. Так как разность между температурой поверхности плиты и глубинными слоями велика, то такой режим течения пара может привести к возникновению трещин и разрушению плиты. Из полученных графиком можно сделать вывод, что для прогрева плиты за время τ, самым оптимальным является режим течения пара при температуре 120 градусов и скорости ниже 5 м/с, приблизительно 1-2 м/с. Дальнейшее увеличение скорости пара приводит к тепловому удару поверхности плиты. Применение пара с температурой в 150 градусов неприемлемо, так как даже скорость 5 м/с вызывает тепловой удар.

2 ПЕРЕДАЧА ТЕПЛОТЫ ЧЕРЕЗ ОРЕБРЁННУЮ ПОВЕРХНОСТЬ ПЛОСКОЙ СТЕНКИ

З а д а н и е. Исследовать эффективность оребрения поверхности плоской стенки в зависимости от высоты ребра h и теплопроводных свойств его материала при граничных условиях третьего рода.

Плоская стенка с размерами по высоте 800 мм и ширине 1000 мм оребрена продольными рёбрами прямоугольного сечения. По ширине стенки размещено 50 рёбер. Для оптимального размера ребра выполнить расчёты распределения температуры, определить плотность теплового потока, передаваемого ребром, оценить вклад отвода теплоты к окружающему воздуху оребрённой поверхностью стенки по сравнению с неоребрённой. Данные к заданию приведены в таблице 2.1.

Т а б л и ц а 2.1

Исходные данные

Размер ребра, мм	Температура, оС	Скорость движения воздуха w, м/с
высота h	толщина δ	окружающего воздуха tВ	у основания ребра t0
10, 20, 30, 40, 50	5,0			1, 5, 10, 15

2.1 Расчёт при вынужденном движении воздуха

Критерий Рейнольдса Re находим по формуле:

, (2.1)

где w – скорость потока воздуха, м/с;

l – высота плоской стенки, м;

м²/с – коэффициент кинематической вязкости.

Средний критерий Нуссельта находим по формуле:

, (2.2)

где – критерий Рейнольдса;

=0,703 - критерий Прандтля;

=0,684 - критерий Прандтля.

Средний коэффициент теплоотдачи от потока пара к поверхности плоской стенки находим по формуле, Вт/м²·К:

, (2.3)

где – средний критерий Нуссельта;

=2,59·10^-2 Вт/(м·К) - коэффициент теплопроводности;

l – длина ребра, м.

Сведём расчеты в таблицу.

Т а б л и ц а 2.2

Расчёт Re, ,

w, м/с	Re ·10-6		, Вт/м2·К
	0,053	192,665	6,24
	0,267	702,035	22,73
	0,531	1216,82	39,39
	0,798	1685,59	54,57

Параметр ребра m находим по формуле, 1/м:

, (2.4)

где λ = 340 Вт/м·К – коэффициент теплопроводности для меди;

λ = 100 Вт/м·К – коэффициент теплопроводности для латуни;

λ = 340 Вт/м·К – коэффициент теплопроводности для стали;

- интенсивность теплоотдачи с поверхности стенки;

- интенсивность теплопроводности вдоль стенки;

; (2.5)

м;

; (2.6)

м².

Рассчитываем коэффициент эффективности прямоугольного ребра прямоугольного сечения:

, (2.7)

Т а б л и ц а 2.3

Расчёт параметра m и эффективности Е

m,1/м	E при h=0,01м	E при h=0,02м	E при h=0,03м	E при h=0,04м	E при h=0,05м
Медь
2,72	0,999	0,999	0,998	0,996	0,994
5,19	0,999	0,996	0,991	0,985	0,978
6,83	0,998	0,993	0,986	0,975	0,963
8,04	0,998	0,991	0,981	0,966	0,949
Латунь
5,01	0,999	0,996	0,992	0,986	0,979
9,56	0,998	0,988	0,973	0,954	0,930
12,59	0,994	0,979	0,955	0,923	0,885
14,82	0,993	0,971	0,939	0,897	0,850
Сталь
7,39	0,998	0,993	0,984	0,972	0,957
14,10	0,993	0,974	0,944	0,906	0,861
18,565	0,988	0,956	0,905	0,849	0,786
21,85	0,984	0,941	0,877	0,805	0,728

Рассчитываем температурное поле:

; (2.8)

, (2.9)

где х = 0·h;

х = 0,25·h;

х = 0,5·h;

х = 075·h;

х = 1·h.

Т а б л и ц а 2.4

Расчёт температурного поля для меди при h=0,01 м

m, 1/м	tx, оС
х=0	х=0,0025	х=0,005	х=0,0075	х=0,01
2,72		139,981	139,967	139,958	139,956
5,16		139,930	139,880	139,850	139,840
6,83		139,878	139,790	139,738	139,721
8,04		139,831	139,710	139,637	139,613

Т а б л и ц а 2.5

Расчёт температурного поля для меди при h=0,02 м

m, 1/м	tx, оС
х=0	х=0,005	х=0,01	х=0,015	х=0,02
2,72		139,922	139,867	139,834	139,823
5,16		139,722	139,523	139,404	139,364
6,83		139,514	139,166	138,958	138,889
8,04		139,328	138,848	138,561	138,465

Т а б л и ц а 2.6

Расчёт температурного поля для меди при h=0,03 м

m, 1/м	tx, оС
х=0	х=0,0075	х=0,015	х=0,0225	х=0,03
2,72		139,826	139,701	139,626	139,602
5,16		139,376	138,932	138,665	138,576
6,83		138,915	138,142	137,679	137,524
8,04		138,505	137,441	136,804	136,592

Т а б л и ц а 2.7

Расчёт температурного поля для меди при h=0,04 м

m, 1/м	tx, оС
х=0	х=0,01	х=0,02	х=0,03	х=0,04
2,72		139,691	139,470	139,337	139,293
5,16		138,899	138,115	137,645	137,489
6,83		138,093	136,738	135,927	135,657
8,04		137,385	135,529	134,420	134,051

Т а б л и ц а 2.8

Расчёт температурного поля для меди при h=0,05 м

m, 1/м	tx, оС
х=0	х=0,0125	х=0,025	х=0,0375	х=0,05
2,72		139,518	139,174	138,967	138,899
5,16		138,295	137,081	136,356	136,114
6,83		137,065	134,983	133,741	133,327
8,04		135,996	133,165	131,477	130,916

Т а б л и ц а 2.9

Расчёт температурного поля для латуни при h=0,01 м

m, 1/м	tx, оС
х=0	х=0,0025	х=0,005	х=0,0075	х=0,01
5,01		139,934	139,887	139,859	139,850
9,56		139,761	139,590	139,488	139,454
12,59		139,586	139,291	139,114	139,055
14,82		139,428	139,020	138,776	138,694

Т а б л и ц а 2.10

Расчёт температурного поля для латуни при h=0,02 м

m, 1/м	tx, оС
х=0	х=0,005	х=0,01	х=0,015	х=0,02
5,01		139,737	139,550	139,438	139,400
9,56		139,053	138,378	137,974	137,839
12,59		138,374	137,217	136,524	136,294
14,82		137,766	136,179	135,231	134,915

Т а б л и ц а 2.11

Расчёт температурного поля для латуни при h=0,03 м

m, 1/м	tx, оС
х=0	х=0,0075	х=0,015	х=0,0225	х=0,03
5,01		139,412	138,992	138,741	138,657
9,56		137,904	136,415	135,525	135,228
12,59		136,442	133,923	132,421	131,921
14,82		135,163	131,749	129,718	129,044

Т а б л и ц а 2.12

Расчёт температурного поля для латуни при h=0,04 м

m, 1/м	tx, оС
х=0	х=0,01	х=0,02	х=0,03	х=0,04
5,01		138,961	138,221	137,778	137,630
9,56		136,358	133,779	132,242	131,731
12,59		133,909	129,627	127,084	126,241
14,82		131,826	126,113	122,734	121,616

Т а б л и ц а 2.13

Расчёт температурного поля для латуни при h=0,05 м

m, 1/м	tx, оС
х=0	х=0,0125	х=0,025	х=0,0375	х=0,05
5,01		138,390	137,245	136,559	136,331
9,56		134,467	130,570	128,253	127,485
12,59		130,913	124,579	120,84	119,604
14,82		127,985	119,687	114,820	113,216

Т а б л и ц а 2.14

Расчёт температурного поля для стали при h=0,01 м

m, 1/м	tx, оС
х=0	х=0,0025	х=0,005	х=0,0075	х=0,01
7,39		139,857	139,755	139,693	139,673
14,1		139,482	139,112	138,891	138,817
18,565		139,107	138,470	138,088	137,961
21,85		138,768	137,891	137,366	137,191

Т а б л и ц а 2.15

Расчёт температурного поля для стали при h=0,02 м

m, 1/м	tx, оС
х=0	х=0,005	х=0,01	х=0,015	х=0,02
7,39		139,431	139,025	138,782	138,701
14,1		137,972	136,531	135,669	135,382
18,565		136,556	134,117	132,662	132,178
21,85		135,316	132,009	130,041	129,388

Т а б л и ц а 2.16

Расчёт температурного поля для стали при h=0,03 м

m, 1/м	tx, оС
х=0	х=0,0075	х=0,015	х=0,0225	х=0,03
7,39		138,733	137,830	137,290	137,110
14,1		135,593	132,480	130,626	130,010
18,565		132,688	127,564	124,529	123,524
21,85		130,250	123,467	119,469	118,148

Т а б л и ц а 2.17

Расчёт температурного поля для стали при h=0,04 м

m, 1/м	tx, оС
х=0	х=0,01	х=0,02	х=0,03	х=0,04
7,39		137,778	136,199	135,256	134,942
14,1		132,521	127,283	124,181	123,154
18,565		127,942	119,615	114,731	113,122
21,85		124,286	113,570	107,339	105,295

Т а б л и ц а 2.18

Расчёт температурного поля для стали при h=0,05 м

m, 1/м	tx, оС
х=0	х=0,0125	х=0,025	х=0,0375	х=0,05
7,39		136,588	134,171	132,729	132,250
14,1		128,953	121,299	116,800	115,315
18,565		122,740	111,038	104,261	102,042
21,85		118,030	103,418	95,068	92,352

Находим коэффициент К:

; (2.10)

; (2.11)

, (2.12)

где ;

.

, (2.13)

где мм;

.

, (2.14)

где м².

Сведём расчёты в таблицы.

Т а б л и ц а 2.19

Расчёт коэффициента К для меди при h=0,01 м

α, Вт/м2·К	tx, оС	, Дж/кг	, Дж/кг	, Дж/кг	, Дж/кг	К
6,24	139,956	598,93	449,28		599,04	1,75
22,73	139,840					1,749
39,39	139,721					1,749
54,57	139,613					1,748

Т а б л и ц а 2.20

Расчёт коэффициента К для меди при h=0,02 м

α, Вт/м2·К	tx, оС	, Дж/кг	, Дж/кг	, Дж/кг	, Дж/кг	К
6,24	139,823		449,28		599,04	2,749
22,73	139,364					2,745
39,39	138,889					2,741
54,57	138,465					2,737

Т а б л и ц а 2.21

Расчёт коэффициента К для меди при h=0,03 м

α, Вт/м2·К	tx, оС	, Дж/кг	, Дж/кг	, Дж/кг	, Дж/кг	К
6,24	139,602		449,28		599,04	3,745
22,73	138,576					3,732
39,39	137,524					3,720
54,57	136,592					3,707

Т а б л и ц а 2.22

Расчёт коэффициента К для меди при h=0,04 м

α, Вт/м2·К	tx, оС	, Дж/кг	, Дж/кг	, Дж/кг	, Дж/кг	К
6,24	139,293		449,28		599,04	4,738
22,73	137,489					4,708
39,39	135,657			17,686		4,678
54,57	134,051					4,651

Т а б л и ц а 2.23

Расчёт коэффициента К для меди при h=0,05 м

α, Вт/м2·К	tx, оС	, Дж/кг	, Дж/кг	, Дж/кг	, Дж/кг	К
6,24	138,899		449,28		599,04	5,727
22,73	136,114					5,669
39,39	133,327					5,611
54,57	130,916					5,561

Т а б л и ц а 2.24

Расчёт коэффициента К для латуни при h=0,01 м

α, Вт/м2·К	tx, оС	, Дж/кг	, Дж/кг	, Дж/кг	, Дж/кг	К
6,24	139,850	598,666	449,28		599,04	1,75
22,73	139,454					1,748
39,39	139,055					1,746
54,57	138,694					1,745

Т а б л и ц а 2.25

Расчёт коэффициента К для латуни при h=0,02 м

α, Вт/м2·К	tx, оС	, Дж/кг	, Дж/кг	, Дж/кг	, Дж/кг	К
6,24	139,400		449,28		599,04	2,745
22,73	137,839					2,732
39,39	136,294					2,719
54,57	134,915					2,708

Т а б л и ц а 2.26

Расчёт коэффициента К для латуни при h=0,03 м

α, Вт/м2·К	tx, оС	, Дж/кг	, Дж/кг	, Дж/кг	, Дж/кг	К
6,24	138,657		449,28		599,04	3,733
22,73	135,228					3,690
39,39	131,921					3,649
54,57	129,044					3,613

Т а б л и ц а 2.27

Расчёт коэффициента К для латуни при h=0,04 м

α, Вт/м2·К	tx, оС	, Дж/кг	, Дж/кг	, Дж/кг	, Дж/кг	К
6,24	137,630		449,28		599,04	4,711
22,73	131,731					4,612
39,39	126,241					4,521
54,57	121,616					4,444

Т а б л и ц а 2.28

Расчёт коэффициента К для латуни при h=0,05 м

α, Вт/м2·К	tx, оС	, Дж/кг	, Дж/кг	, Дж/кг	, Дж/кг	К
6,24	136,331		449,28		599,04	5,674
22,73	127,485					5,489
39,39	119,604					5,325
54,57	113,216					5,192

Т а б л и ц а 2.29

Расчёт коэффициента К для стали при h=0,01 м

α, Вт/м2·К	tx, оС	, Дж/кг	, Дж/кг	, Дж/кг	, Дж/кг	К
6,24	139,673	598,224	449,28		599,04	1,75
22,73	138,817					1,745
39,39	137,961					1,742
54,57	137,191					1,738

Т а б л и ц а 2.30

Расчёт коэффициента К для стали при h=0,02 м

---

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  

---

α, Вт/м2·К

tx, оС

, Дж/кг

, Дж/кг

, Дж/кг

, Дж/кг

К