Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Машиностроение -> Лисиенко В.Г. -> "Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология" -> 111

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 .. 105 106 107 108 109 110 < 111 > 112 113 114 115 116 117 .. 218 >> Следующая

УЗ y. X
и Ю. А. Журавлева заменяются на селективные А., и А . Тогда обобщенное зональное уравнение теплопередачи и теплового баланса для /'-той зоны системы изи + и зон имеет вид:
— коэффициент, учитывающий передачу лучистой энергии от зоны i к зоне /; А — коэффициент, учитывающий передачу лучистой энергии от зоны j на все остальные зоны; g — коэффициент конвективного обмена теплом или переноса теплоты массой между зонами i и J, Вт/К; g. —коэффициент конвективного обмена теплом или переноса теплоты массой от зоны j ко всем сосед-
* В дальнейшем слово “поглощенного” может опускаться.
(4.309)
i=i
j*j
i=i
i*j
где А* и А* — селективные коэффициенты радиационного обмена, Вт/К4;
292
ним зонам, Вт/К; / — число зон, соседних с зоной j и контактирующих с ней через поверхность; Q. — внутреннее тепловыделение в зоне j и тепло, подводимое в зону извне, Вт.
При переносе тепла массой из объемной зоны i в зону j имеем:
g=c.G..= W; g. = cG.= W. (4.313)
&IJ l IJ Г J J J 4 '
В случае конвективного обмена теплом между объемной и поверхностной зоной
gj = gj = %Ff (4-314)
где с.и с. — теплоемкость газов зон / и j, Дж/(кг-К); G.. и G. — массовый приход газов из зоны i в зону j и расход газов из зоны j, кг/с; ак/ — коэффициент теплоотдачи конвекцией на границах зон / и j, Вт/(м2-К). В общем случае коэффициенты и А^ равны: для объемных зон
для поверхностных зон:
F. % F %
4==-«А 4Н<‘-/Х»а
' О j О
где V и F— объем и поверхность зон, м3 и м2; К* и г' — спектральные коэффициент поглощения, 1/м и степень черноты зоны; Ет — спектральная плотность полусферического излучения, определяемая функцией Планка для абсолютно черного тела, Вт/(м2-мкм); f.'. и f.x — спектральные приведенные разрешающие угловые коэффициенты излучения; X — длина волны излучения, мкм.
Для определения обобщенных и разрешающих угловых коэффициентов излучения в настоящее время применяются такие эффективные математические методы, как метод Монте-Карло, метод квадратур Гаусса. В работах Уральского государственного технического университета - УПИ (под руководством В. Г. Лисиенко) при анализе процессов теплообмена в пламенных печах зональным методом использовался метод Монте-Карло для определения обобщенных угловых коэффициентов, а разрешающие угловые коэффициенты находят решением системы линейных уравнений. Для учета селективных свойств излучающих сред в комплексе с селективными свойствами поверхностей были предложены селективно-серые модели спектров излучения газов.
В уравнении (4.312) первые два члена характеризуют результирующий лучистый тепловой поток б”уч ¦ на зону j, вторые два — результирующий кон-
293
вективный поток (за счет переноса теплоты массой и конвективного обмена с поверхностью) последний член (свободный) Q., характеризует тепло-
вые источники в зоне j.
Для исследуемой печи или агрегата может быть составлена система из т + п уравнений типа (4.312), откуда при прочих равных величинах могут быть найдены, например, т + п неизвестных температур зон.
Число зон в модели выбирается с учетом требуемой детализации температурного поля и, естественно, ограничивается временем вычислительных работ, а главное, объемом исходных данных для расчета. Обычно это общее число зон не превышало 100-200.
Важнейшей особенностью системы зональных уравнений типа (4.312), в отличие от одномерной схемы, является учет продольных составляющих лучистых потоков.
Для учета нагрева массивного металла к системе т + п нелинейных уравнений теплообмена и теплового баланса (4.312) добавляется р уравнений, соответствующих р зонам движущегося металла (см. рис. 4.120).
Для у'-той зоны металла, т.е. для непрозрачной объемной зоны, уравнение (4.312) преобразуется к виду:
W Т - WT +Q +Q . = 0, (4.315)
му м/ м/ м/ -^гу ^м/ 7 v 7
где WMjj. и WMj — теплоемкости потока металла, входящего в зону и выходящего из зоны j, Вт/К; 7\, Т — температуры зон металла, средние по массе, К; Q = = Q — результирующий тепловой поток через поверхность металла (окалины), Вт; QMj — свободное слагаемое, включающее внутреннее тепловыделение в зоне металла (например, тепло-фазовых превращений), Вт.
Для замыкания системы ш + п+р (4.312) и (4.315) необходимо связать приток тепла Q через поверхность металла (окалины) в зону металла j с температурой металла, средней по массе, Т и температурой поверхности металла (окалины) Т . Поскольку в пределах выбранных зон температуры принимаются постоянными, то это относится и к температуре поверхности металла (окалины). Следовательно, в пределах выбранных зон тепловые потоки на поверхность можно считать постоянными. В. Г. Лисиенко было предложено принять допущение о наличии регулярного режима и связать удельный результирующий тепловой поток через поверхность металла (окалины) q с температурой поверхности Т и средней по массе температурой металла 7V путем использования коэффициента формы массивного тела у и (при наличии окалины) коэффициента теплопередачи при нестационарной теплопроводности:
где F — поверхность /-той зоны металла, м2, 8 и А. — соответственно тол-
Предыдущая << 1 .. 105 106 107 108 109 110 < 111 > 112 113 114 115 116 117 .. 218 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed