ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Расчетно-графическая работа
Тепловой расчет контейнера с естественной циркуляцией воздуха
Омск 2006
Исходные данные:
Номер профиля: АМг6 П500-70 |
Материал стенки |
ВТ-1 |
Размеры профиля

|
Толщина внешней стенки |
1,5 мм |
Толщина внутренней стенки |
1,5 мм |
Материал изоляции |
2003 |
Наружный диаметр |
1800 мм |
Длина контейнера |
10000 мм |
Количество шпангоутов |
16 |
Температура внешней среды |
270 К |
Температура внутри контейнера |
300 К |
Скорость набегающего потока |
15 м/с |
Скорость воздуха внутри контейнера |
1,5 м/с |
Разобьем продольное сечение стенки ТК на характерные слои:

Рис.1. Расчетная схема
1. Определение коэффициентов теплопроводности слоев
Коэффициенты определяются по следующей формуле:
.
1.Слой 0-1
За неимением сведений о теплопроводности сплава ВТ-1, возьмем теплопроводность сплава ВТ3-1: .
Коэффициент теплопроводности:
,
2.Слой 1-2
Площадь шпангоутов:
;
Площадь изоляции:

Коэффициент теплопроводности:

3.Слой 2-3
Площадь шпангоутов:
;
Площадь изоляции:

Коэффициент теплопроводности:

4.Слой 3-4
Площадь шпангоутов:
;
Площадь изоляции:

Коэффициент теплопроводности:

5.Слой 4-5
Коэффициент теплопроводности:
,
2.Определение термического сопротивления
Суммарное термическое сопротивление определяется по формуле:
.
Получим:
; ;
; ;
.

3. Определение суммарного коэффициента теплопередачи от внутреннего воздуха к внутренней стенке
Коэффициент определяется как следующая сумма:

Конвективная составляющая

Характерный размер:

Перепад температур:
.
Коэффициент температурного расширения:
.
Критерий Грасгофа
,
где - кинематическая вязкость воздуха при температуре внутри контейнера
.
Критерий Нуссельта вычисляем по следующей формуле:
.
Конвективный коэффициент теплопередачи
( - теплопроводность воздуха при температуре внутри контейнера):
.
Лучистая составляющая

Приведенная степень черноты:
,
где ;
;
.
.
Лучистый коэффициент теплопередачи ( - коэффициент излучения абсолютно черного тела):
Забиваем Сайты В ТОП КУВАЛДОЙ - Уникальные возможности от SeoHammer
Каждая ссылка анализируется по трем пакетам оценки: SEO, Трафик и SMM.
SeoHammer делает продвижение сайта прозрачным и простым занятием.
Ссылки, вечные ссылки, статьи, упоминания, пресс-релизы - используйте по максимуму потенциал SeoHammer для продвижения вашего сайта.
Что умеет делать SeoHammer
— Продвижение в один клик, интеллектуальный подбор запросов, покупка самых лучших ссылок с высокой степенью качества у лучших бирж ссылок.
— Регулярная проверка качества ссылок по более чем 100 показателям и ежедневный пересчет показателей качества проекта.
— Все известные форматы ссылок: арендные ссылки, вечные ссылки, публикации (упоминания, мнения, отзывы, статьи, пресс-релизы).
— SeoHammer покажет, где рост или падение, а также запросы, на которые нужно обратить внимание.
SeoHammer еще предоставляет технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз,
а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней.
Зарегистрироваться и Начать продвижение
.
Суммарный коэффициент теплопередачи от внутреннего воздуха к внутренней стенке:
.
4. Определение суммарного коэффициента теплопередачи от внешней стенки к внешнему воздуху
Коэффициент определяется как следующая сумма:

Конвективная составляющая

Число Рейнольдса:
,
где - скорость ветра;
- кинематическая вязкость воздуха при температуре снаружи контейнера.
.
При критерий Нуссельта рассчитывается по такой формуле:
.
Конвективный коэффициент теплопередачи
( ) - теплопроводность воздуха при температуре снаружи контейнера):
.
Лучистая составляющая

Приведенная степень черноты: .
Перепад температур: .
Лучистый коэффициент теплопередачи:
.
Суммарный коэффициент теплопередачи от внешней стенки к внешнему воздуху:
.
4. Определение коэффициента теплопередачи от внутреннего воздуха к внешнему воздуху
Определим соотношение диаметров:
.
При таком соотношении можно считать стенки как плоские. В этом случае искомый коэффициент ищется следующим образом:
.
5. Проверка правильности выбора перепадов температур
Расчетная температура внутренней стенки:
,
Где ;
.
.
Расчетная температура внешней стенки:
,
где .
.
Погрешности:
;
.
Погрешности больше 0,05%, поэтому необходимо повторить расчет, приняв скорости, полученные в первом приближении.
6. Повторный расчет с расчетными температурами
Суммарный коэффициент теплопередачи от внутреннего воздуха к внутренней стенке
Конвективная составляющая

Перепад температур:
.
Критерий Грасгофа
.
Критерий Нуссельта:
.
Конвективный коэффициент теплопередачи:
.
Сервис онлайн-записи на собственном Telegram-боте
Попробуйте сервис онлайн-записи VisitTime на основе вашего собственного Telegram-бота:
— Разгрузит мастера, специалиста или компанию;
— Позволит гибко управлять расписанием и загрузкой;
— Разошлет оповещения о новых услугах или акциях;
— Позволит принять оплату на карту/кошелек/счет;
— Позволит записываться на групповые и персональные посещения;
— Поможет получить от клиента отзывы о визите к вам;
— Включает в себя сервис чаевых.
Для новых пользователей первый месяц бесплатно.
Зарегистрироваться в сервисе
Лучистая составляющая

Лучистый коэффициент теплопередачи:
.
Суммарный коэффициент теплопередачи от внутреннего воздуха к внутренней стенке:
.
Определение суммарного коэффициента теплопередачи от внешней стенки к внешнему воздуху
Конвективная составляющая не меняется: .
Лучистая составляющая

Перепад температур:
.
Лучистый коэффициент теплопередачи:
.
Суммарный коэффициент теплопередачи от внешней стенки к внешнему воздуху:
.
Коэффициент теплопередачи от внутреннего воздуха к внешнему воздуху
.
Расчетная температура внутренней стенки:
,
где ;
.
.
Расчетная температура внешней стенки:
,
где .
.
Погрешности:
;
.
Погрешности меньше 0,05%, поэтому расчет можно прекратить.
7. Определение суммарной мощности нагревательных элементов
Площадь поверхности:
.
Необходимая для обогрева мощность:
.
Мощность нагревательных элементов в киловаттах:
.
Список использованных источников
1. Шалай В.В. Термостатирование транспортных контейнеров. Учебное пособие. Омск: ОмПИ, 1982. 82 с.
2. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т 3. – 8-е изд. перераб. и доп. Под ред. И.Н. Жестковой. – М.: Машиностроение, 2001.
|