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):
.
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:
.
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.
Другие работы по теме:
Понятие теплового комфорта
Тепловой комфорт, комфортное тепловое состояние, функциональное состояние организма человека, характеризующееся определённым содержанием и распределением теплоты в поверхностных и глубоких тканях тела при минимальном напряжении аппарата терморегуляции. Субъективно такое состояние оценивается как наиболее предпочитаемое.
Тепловой расчет обрезной батареи
Определить площадь поверхности охлаждения батареи, изготовленной из оребренных труб для следующих условий: – холодопроизводительность Qо=8000 Вт
Тепловой расчет обрезной батареи
Порядок определения площади поверхности охлаждения батареи, изготовленной из оребренных труб. Вычисление геометрических характеристик теплопередающего элемента. Расчет степени теплообмена со стороны рабочего тела. Определение критерия Рейнольдса.
Принцип образования пара в паровых котлах
Характеристика котлов по способу организации движения рабочего тела: паровые с естественной циркуляцией; прямоточные. Схема контура естественной циркуляции. Структура потока пароводяной смеси в трубах. Сепарация как метод очистки пара от примесей.
Тепловой расчет двигателя
Введение Специалист по энергообеспечению предприятий АПК в своей практической деятельности нуждается в знаниях теоретических основ конструкции и проблем в эксплуатации поршневых двигателей внутреннего сгорания, насосов, вентиляторов, компрессоров. В технологических процессах сельскохозяйственного производства наиболее распространённым силовым агрегатом или тепловой машиной является поршневой двигатель внутреннего сгорания (ДВС).
Абсолютная и относительная влажность воздуха
Абсолютная и относительная влажность воздуха. Атмосферный воздух всегда содержит некоторое количество влаги в виде паров. Влажность воздуха в помещениях с естественной вентиляцией обуславливается выделением влаги людьми и растениями в процессе дыхания, испарением бытовой влаги при приготовлении пищи, стирке и сушке белья, а также технологической влагой (в производственных помещениях) и влажностью ограждающих конструкций (в первый год эксплуатации зданий).
Расчет процесса горения газообразного топлива
Расчет теоретического объёма расхода воздуха, необходимого для горения природного газа и расчет реального объёма сгорания, а также расчет теоретического и реального объёма продуктов сгорания. Сопоставление расчетов, используя коэффициент избытка воздуха.
Расчёт комплекса из двух ректификационных колонн
Расчет комплекса для разделения трёхкомпонентной смеси из двух ректификационных колонн. Схемы разделения смеси метилформиат-метилацетат-пропилформиат. Графики зависимости величины тепловой нагрузки на конденсатор и флегмового числа от количества тарелок.
Расчет платы за перевозку грузов по железной дороге
Алгоритм расчета платы за перевозку грузов повагонными и мелкими железнодорожными отправками. Оформление контейнерной отправки, индексация действующих тарифов и расчет сроков доставки. Учет весовой нормы загрузки, расчетной массы отправки, коэффициентов.
Кожухотрубный конденсатор
Лабораторная работа №1. Петров С А Изучение конструкции конденсаторов. ХТиТ-5-1 Конденсаторы, в свою очередь, классифицируются в зависимости от характера охлахадающей среды -
Проектирование системы отопления здания
Федеральное агентство по образованию РФ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тульский государственный университет
Проектирование системы отопления здания
Расчетные параметры наружного и внутреннего воздуха. Теплотехнические характеристики наружных ограждений. Определение мощности, компоновка и гидравлический расчет системы отопления. Расчет нагревательной поверхности. Подбор вспомогательного оборудования.
Расчет котельного агрегата БКЗ-75
Министерство образования РФ Саратовский государственный технический университет Кафедра «Теплоэнергетика» Курсовой проект: «Расчёт котельного агрегата типа БКЗ-75-40».
Теплоснабжение 2
СОДЕРЖАНИЕ 1. Исходные данные 2. Расчет тепловых потоков 3. Регулирование отпуска теплоты 4. Схема абонентского ввода 5. Выбор трассы тепловой сети 6. Гидравлический расчет трубопроводов тепловой сети
Расчет сушильной установки
Министерство образования и науки РФ Иркутский государственный технический университет Кафедра теплоэнергетики Расчетно-графическая работа по дисциплине: «Тепломассообменное оборудование предприятий»
Назначение и устройство котельных установок
Комплекс устройств для получения водяного пара под давлением (или горячей воды). Составляющие котельной установки, классификация в зависимости от показателей производительности. Котлоагрегаты с естественной и принудительной циркуляцией (прямоточной).
Процессы и аппараты пищевых производств
Задание 2 2)Рассчитать двухкорпусную выпарную установку, с естественной циркуляцией, для концентрирования Gн=3000 кг/ч сахарного раствора от начальной концентрации Вн=10%, до конечной Вк=30% при следующих условиях.
Технология полунепрерывного прессования
Прессование как один из прогрессивных и распространенных процессов обработки металлов давлением, его объекты и необходимый инструментарий. Технологический процесс полунепрерывного прессования, его технические результаты и признаки патентоспособности.
Введение
Характеристика исходного сырья, материалов, реагентов, изготовляемой продукции 72
Расчет помещений универсального картофелехранилища с активной вентиляцией
Задача 1 Рассчитать площадь помещений универсального картофелехранилища с активной вентиляцией при хранении картофеля в контейнерах. Начертить схему внутренней планировки хранилища. Определить, сколько можно разместить в этом хранилище капусты, лука (расчеты произвести отдельно по каждому виду овощей).
Виды механической вентиляции
Виды механ вентилСтатьи » ОБЖ Виды механической вентиляции При естественной вентиляции воздухообмен осуществляется за счет разности температур, гравитационного давления наружного воздуха и воздуха в помещении, а также действия ветра.
Расчет системы кондиционирования производственного помещения
Расчет кондиционирования производственного помещения с заданными параметрами. Подбор соответствующей модели кондиционера по данным: количества тепла от оборудования, от осветительных устройств, солнечного излучения, от теплопоступления и теплопотери.