2018-01-08
439
Средняя температура металла tм ср3=535 ̊С. Средняя температура продуктов сгорания tп.с ср3=650 ̊С. Средняя температура кладки tк ср3=595 ̊С.
Угловой коэффициент излучения кладки на металл jКМ=0,54, эффективная длина пути луча SЭФ =0,40 м.
По рис.1 степень черноты СО2 при tп.с. ср3=650 ̊С и pco2SЭФ имеем:
.
.
По рис.2 степень черноты H2O при tп.с. ср3=650 ̊С и pн2о SЭФ имеем:
.
По рис.3 при pн2о=0,185·105 Па = 18,5 кПа и pн2о SЭФ=0,0074·106 Па·м, находим β=1,07.
Найдем степень черноты продуктов сгорания по формуле:
Коэффициент М по формуле:
где степень черноты металла и кладки принимаем εм = εк = 0,8.
Коэффициент B найдем по формуле:
;
Коэффициент А по формуле:
;
Удельный тепловой поток излучением на металл по формуле:
;
где Сs=5,77 Вт/(м2К4) – коэффициент излучения абсолютно черного тела; tr,tk,tм – температуры соответственно продуктов сгорания, внутренней поверхности кладки и металла.
Коэффициент теплоотдачи излучением по формуле:
;
Таким образом, на третьем расчетном участке преобладает теплообмен излучением.
|
|
|
Общий коэффициент теплоотдачи излучением и конвекцией по формуле:
Приведенный коэффициент излучения находим по формуле:
;
По таблице приложения 17 «Методики расчета нагревательных и термических печей» В.Л. Гусовский, А.Е. Лифшиц определяем коэффициент теплопроводности металла при средней температуре tм.ср3=535˚С – λ3 = 37,9 Вт/(м·К) и среднюю теплоемкость металла в диапазоне температур от tм.нач3=450˚С до tм.кон3=620˚С определяется по методике расчета, приведенной в приложении по формуле:
,
где iм.кон3 и iм.нач3 – энтальпия металла, кДж/кг, при температуре соответственно tм.кон3 и tм.нач3, взятые по таблице приложения 17 «Методики расчета нагревательных и термических печей» В.Л. Гусовский, А.Е. Лифшиц.
Расчетная толщина металла при двухстороннем нагреве:
Число Старка по формуле:
;
т.е. изделия теплотехнически тонкие, поэтому дальнейший расчет нагрева металла ведем как нагрев теплотехнически тонкого тела при теплообмене по закону излучения.
Продолжительность нагрева на третьем расчетном участке находим по формуле:
где конечный и начальный температурные факторы ؏ и 3к؏н3 определяем по рис.4 при температуре продуктов сгорания tп.с.ср3=650˚С и температуре металла соответственно tм.кон3=620̊С и tм.нач3=450˚С.
