Виды теплообмена (стр. 7 из 7)
(МН/м2)м, 
= 0,11 (МН/м2)м, 
= 0,06 (МН/м2)м.По графику с рисунка 3.3 находим
= 1,45,а по графику с рисунка 3.1 находим
= 0,33.Поглощательная способность водяного пара, следовательно, равна
Инженерная формула для расчёта теплообмена между излучающим газом и теплообменной поверхностью имеет вид:
(3.5)где
- излучающая способность стенки в присутствии поглощающей среды.Для замкнутой системы
(3.6)поглощающей среды:
- по справочнику; 
- излучательная способность газа при температуре газа; 
- излучательная способность газа при температуре стенки.3.2 Сложный теплообмен
Для упрощения инженерных расчётов приведём форму закона 4-й степени к форме закона Ньютона:
(3.7)тогда
= 
, где 
3.3 Указания к выполнению курсовой работы
В случае теплопередачи через некоторый теплообменный элемент, представляющий из себя многослойную стенку, приходится решать задачу в следующей постановке (рисунок 3.6).
t 
Рабочее про- 1 2 і n-1 n Охлаждаемыйстранство канал
δ1 δ2
γ0 γnРисунок 3.6. - Схема элемента теплообменной поверхности
(3.8)где di – толщина i – го слоя;
li – коэффициент теплопроводности i – го слоя;
tг, tн – температура газа в рабочем пространстве и температура насыщения соответственно;
a п – коэффициент теплоотдачи к пароводяной смеси;
qконв, qизл – конвективная и лучистая составляющая тепловой нагрузки на теплообменную поверхность.
Решение системы уравнений (3.8), нелинейной из-за зависимости li = l i(t) и присутствия в граничных условиях лучистой составляющей qизл, требует организации итерационного процесса. Это связано с тем, что от параметров искомого поля температур зависят теплофизические характеристики и интенсивность лучистого теплообмена (~ Т4г). Многократное использование одного алгоритма для нахождения решения (итерационный процесс) удобно осуществлять с помощью ЭВМ. Рассмотрим более подробно алгоритмы расчёта характеристик испарительного охлаждения рассматриваемого элемента теплообменной поверхности.
Из решения системы уравнений (3.8) можно определить тепловой поток, проходящий через многослойную стенку
(3.9) 
- коэффициент радиационно – конвективного теплообмена.Для удобства представления принято
(3.10)Выражение, определяющее плотность лучистого теплового потока, приведено к форме Ньютона – Рихмана
(3.11)Таким образом, для расчёта
по формуле (3.9) необходимо рассчитать коэффициенты переноса из рабочего пространства, через теплообменную систему и к охлаждающему тракту.Определение коэффициентов переноса
А. Теплообмен из объёма печи (газовая сторона).
Перенос энергии от горячих газов к теплообменной поверхности балки осуществляется как конвекцией, так и излучением. Суммарный коэффициент теплоотдачи представлен в виде
- коэффициент конвективного теплообмена; 
- приведенный коэффициент теплообмена излучением.Для выбора критериального уравнения (гл. 2) необходимо рассчитать критерии
- критерий Прандтля; 
- коэффициент кинематической вязкости; 
- коэффициент температуропроводности газов; 
- критерий Рейнольдса; 
- критерий Нусельта; 
- при температуре стенки или 
(3.12)Таким образом, для определения
нужны следующие характеристики смеси газов 
, 
, 
, расчёт см. раздел 2.3. 
, 
, 
, 
- выбираем по справочникам [2], [3].Коэффициент температуропроводности определим по формуле:
Определение приведенного коэффициента теплообмена излучением см. 3.1. Б. Теплообмен со стороны охлаждающей воды см. раздел 2.4.
Порядок расчёта
Коэффициенты переноса являются функцией неизвестных параметров температуры стенки и удельной плотности теплового потока. Поскольку в этом случае получение аналитического решения затруднительно, воспользуемся методом последовательных приближений для нахождения инженерного решения:
задаёмся
в первом приближении;по заданному материалу балки, рабочей температуре и составу накипи выбираем
[3, 5];рассчитываем коэффициенты теплообмена
; (гл. 1, 2, 3);по известным термическим сопротивлениям теплопередачи рассчитываем
и получаем 
во втором приближении (гл.1);проверка окончания итерационного процесса.
если условие не выполняется, повторяем расчёт, начиная с выбора
;после окончания итерационного процесса рассчитываем выход насыщенного пара;
проверка на устойчивость [3], [5], [6].
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Вукалович М. П. Термодинамические свойства газов. – М.: Машгиз; 1959. – 457 С.
2. Кутателадзе С. С., Боришанский В. М. Справочник по теплопередаче. - М.: Гостехиздат, 1959.- 414 С.
3. Казанцев Е. И. Промышленные печи. - М.: Металлургия, 1975.- 368 С.
4. Миснар В. Д. Теплопроводность твёрдых тел, газов и жидкостей. - М.: Наука, 1973. – 445 С.
5. Исаченко В. П. Теплопередача. – М.: Энергия, 1969. – 439 С.
6. Ривкин С. Л., Александров А.А. Теплофизические свойства воды и водяного пара. – М.: Энергия, 1980. – 80 С.
7. Крейт Ф., Блэк У. Основы теплопередачи. – М.: Мир, 1983. – 511С.