Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Машиностроение -> Лисиенко В.Г. -> "Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология" -> 109

Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология - Лисиенко В.Г.

Лисиенко В.Г., Щелоков Я.М., Ладыгичев М.Г. Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология — М.: Теплотехник, 2004. — 592 c.
ISBN 5-98457-018-1
Скачать (прямая ссылка): vrashaushiesyapechi2004.djvu
Предыдущая << 1 .. 103 104 105 106 107 108 < 109 > 110 111 112 113 114 115 .. 218 >> Следующая

dx дх ду dz
ч
Применим следующую гипотезу о правиле осреднения:
(4.295)
рwtT = pw, Т + j)0; рТ = рТ + 50, (4.296)
где j, 0 и 5 — пульсационные значения расхода жидкости, температуры и плотности.
Используя зависимости (4.296) и уравнение неразрывности, представим уравнение (4.295) в виде:
дх
¦дТ
дх
¦дТ
p— + pwx — + pw— + pw2 ду
-5ГЛ
dz
(4.297)
= div(A,grad Т) -
При р = const (5 = 0) и X = const уравнение (4.297) принимает сравнительно простую форму:
аЧ2Т + div^- w'0 j = DT /dx, (4.298)
где a — коэффициент температуропроводности, м2/с; а = Х/с р,
div w'Q = — w' 0 + — w' 0 + — w' 0.
dx x dy y dz 2
Уравнение (4.298) может быть представлено также в следующем виде:
adiv [(1 + Хт / X)grad f\=DT / dx. (4.299)
Здесь величина Хт играет роль коэффициента турбулентной теплопроводности, компонентами которой являются сложные величины:
Х„=«:,рЧё/^; Х.„=с,р<ё/^; Х„=с,р^/§.
287
Как видим, коэффициент турбулентной теплопроводности тесно связан с пульсационными составляющими скорости и температуры.
2.1.5. Классификация методов расчета
При построении теплофизических моделей применяют ряд упрощений, стремясь достичь в то же время отражения в модели наиболее характерных, важнейших сторон процесса. Естественно, построение моделей зависит и от той целевой функции, которая выдвигается при решении данной задачи. Например, при нахождении некоторых средних характеристик теплообмена могут применяться сравнительно простые модели. Задачи существенно усложняются при переходе к оценке локальных характеристик теплообмена. Знание этих характеристик становится все более необходимым на современном этапе развития тепломассообменных процессов. При определении локальных характеристик теплообмена можно проводить более детальную оценку протекания всего процесса в целом, обоснованно решать задачи, связанные с выделением тепла при химических реакциях и фазовых переходах, оценивать равномерность нагрева и стойкость обмуровки (кладки) агрегатов и печей, более реально связывать теплотехнические проблемы с требованиями технологии.
Методы анализа сложного теплообмена тесно связаны с принятой моделью процесса и определяются этой моделью. При построении модели общие уравнения, например, важнейшее для теплофизики тепломассообменных процессов общее уравнение распространения теплоты (4.269), могут упрощаться. Часто в моделях теплообмена тепломассообменных процессов пренебрегают изменением кинетической энергии потоков (кроме, конечно, течений газа с околозвуковыми и сверхзвуковыми скоростями). Естественно, что после выбора той или иной формы уравнений, описывающих процесс (в совокупности внешняя и внутренняя задачи), задаются начальными и граничными условиями, характерными для данного процесса.
При решении конкретных задач рассмотренные выше основные уравнения часто применяются в безразмерном виде, и тогда, как известно, эти уравнения фактически могут представлять связь между безразмерными числами подобия. При решении уравнений в этом случае может быть получена функциональная связь между соответствующими числами подобия. Эти числа подобия, получаемые, например, из уравнений теплопроводности и движения несжимаемой жидкости, достаточно подробно рассматриваются в литературе. В специфических условиях тепло- и массопереноса в зонах теплофизических процессов, описываемых соответствующими уравнениями, могут быть и специфические числа подобия. Например, в слоевых процессах появляются безразмерные числа подобия высоты и времени, при наличии фазовых превращений применяется тепловое число фазового превращения (плавления) и т.д.
288
Характерные модели при рассмотрении реальных процессов внешнего и внутреннего сложного теплообмена можно разделить на ряд важнейших групп, им соответствуют и соответствующие методы расчета: 1) потоковый метод, 2) одномерная и двумерная схемы; 3) зональный метод; 4) узловой метод; 5) динамический зонально-узловой (ДЗУ) метод. Дадим выборочную характеристику этих методов. Естественно, принятая классификация не претендует на полноту отражения всего возможного разнообразия существующих методов расчета, а характеризует наиболее развитые к настоящему времени методики и модели (с определенными допущениями). Могут применяться и комбинированные методики, представляющие совокупность указанных методов расчета.
2.1.6. Зональный метод расчета
Зональный метод расчета обычно применяется к энергетическим установкам, высоко-температурным печам и агрегатам, у которых доля передачи тепла излучением сравнительно велика. Основой зонального метода расчета является деление системы на конечное число зон: выделяется т объемных и п поверхностных зон. Примером простейшего деления на зоны является известная система “газ - кладка - металл”, т.е. система, состоящая из трех зон (рис. 4.119): одной объемной (газ) и двух поверхностных (металл и кладка).
Системы, у которых число зон больше трех (т + п > 3), можно отнести к многозональным. Пример такой системы приведен на рис. 4.120 в виде модели участка нагревательной печи с движущимся металлом.
Предыдущая << 1 .. 103 104 105 106 107 108 < 109 > 110 111 112 113 114 115 .. 218 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed