Nuo ko priklauso oro šildymas? Oro šildymo sistemos. Preliminarus purkštuko šildymo paviršiaus skaičiavimas

Aerodinaminis šildymas

dideliu greičiu judančių kūnų kaitinimas ore ar kitose dujose. A. n. - dėl to, kad ant kūno patenkančios oro molekulės sulėtėja šalia kūno.

Jei skrydis vykdomas viršgarsiniu kultūrų greičiu, stabdymas pirmiausia vyksta smūgio banga (žr. smūgio bangą) , atsirandantys priešais kūną. Tolesnis oro molekulių lėtėjimas vyksta tiesiai pačiame kūno paviršiuje, in ribinis sluoksnis (žr. ribinį sluoksnį). Kai oro molekulės lėtėja, didėja jų šiluminė energija, ty didėja dujų temperatūra šalia judančio kūno paviršiaus, maksimali temperatūra, iki kurios dujos gali būti įkaitintos šalia judančio kūno, yra artima vadinamajai. . stabdymo temperatūra:

T 0 = T n + v 2 / 2c p ,

kur T n -įeinančio oro temperatūra, v- kūno skrydžio greitis cp yra specifinė dujų šiluminė talpa esant pastoviam slėgiui. Taigi, pavyzdžiui, skrendant viršgarsiniu orlaiviu tris kartus didesniu garso greičiu (apie 1 km/sek) stagnacijos temperatūra yra apie 400°C, o kai erdvėlaivis į Žemės atmosferą patenka 1-uoju kosminiu greičiu (8.1 km/s) stagnacijos temperatūra siekia 8000 °C. Jei pirmuoju atveju pakankamai ilgo skrydžio metu orlaivio odos temperatūra pasiekia vertes, artimas stagnacijos temperatūrai, tai antruoju atveju erdvėlaivio paviršius neišvengiamai pradės griūti dėl nesugebėjimo. medžiagas, kurios atlaikytų tokią aukštą temperatūrą.

Šiluma perduodama iš aukštesnės temperatūros dujų sričių į judantį kūną ir atsiranda aerodinaminis kaitinimas. Yra dvi formos A. n. - konvekcinė ir spinduliuotė. Konvekcinis šildymas yra šilumos perdavimo iš išorinės, „karštos“ ribinio sluoksnio dalies į kūno paviršių, pasekmė. Kiekybiškai pagal santykį nustatomas konvekcinis šilumos srautas

q k = a(T e -T w),

kur T e - pusiausvyros temperatūra (ribinė temperatūra, iki kurios kūno paviršius gali įkaisti, jei nebūtų pašalinta energija), T w - faktinė paviršiaus temperatūra, a- koeficientas konvekcinis šilumos perdavimas, priklausomai nuo skrydžio greičio ir aukščio, kūno formos ir dydžio, taip pat nuo kitų faktorių. Pusiausvyros temperatūra yra artima stagnacijos temperatūrai. Koeficiento priklausomybės tipas bet nuo išvardytų parametrų nustatomas pagal tėkmės režimą ribiniame sluoksnyje (laminarinis arba turbulentinis). Turbulentinio srauto atveju konvekcinis šildymas tampa intensyvesnis. Taip yra dėl to, kad, be molekulinio šilumos laidumo, didelę reikšmę energijos perdavimui ima vaidinti ir turbulentinio greičio svyravimai ribiniame sluoksnyje.

Didėjant skrydžio greičiui, oro temperatūra už smūginės bangos ir ribiniame sluoksnyje didėja, todėl vyksta disociacija ir jonizacija. molekules. Susidarę atomai, jonai ir elektronai išsisklaido į šaltesnę sritį – į kūno paviršių. Yra nugaros reakcija (rekombinacija) , vyksta kartu su šilumos išsiskyrimu. Tai papildomai prisideda prie konvekcinės A. n.

Pasiekus apie 5000 skrydžio greitį m/s temperatūra už smūginės bangos pasiekia vertes, kai dujos pradeda spinduliuoti. Dėl spindulinio energijos perdavimo iš aukštesnės temperatūros zonų į kūno paviršių atsiranda spindulinis kaitinimas. Šiuo atveju didžiausią vaidmenį atlieka spinduliuotė matomoje ir ultravioletinėje spektro srityse. Skrendant Žemės atmosferoje greičiu, mažesniu už pirmąjį kosminį greitį (8.1 km/s) radiacinis šildymas yra mažas, palyginti su konvekciniu šildymu. Esant antrajam erdvės greičiui (11.2 km/s) jų vertės tampa artimos, o skrydžio greičiui 13-15 km/s ir didesnis, atitinkantis grįžimą į Žemę po skrydžių į kitas planetas, pagrindinį indėlį įneša spindulinis šildymas.

Ypač svarbus vaidmuo A. n. groja, kai erdvėlaiviai grįžta į Žemės atmosferą (pavyzdžiui, Vostok, Voskhod, Sojuz). Kovoti su A. n. erdvėlaiviuose įrengtos specialios šiluminės apsaugos sistemos (žr. Šiluminė apsauga).

Lit.:Šilumos perdavimo aviacijos ir raketų technikoje pagrindai, M., 1960; Dorrens W. Kh., Higarsiniai klampių dujų srautai, vert. iš anglų k., M., 1966; Zeldovich Ya. B., Raiser Yu. P., Smūgių bangų ir aukštos temperatūros hidrodinaminių reiškinių fizika, 2 leidimas, M., 1966 m.

N. A. Anfimovas.

Didžioji sovietinė enciklopedija. - M.: Tarybinė enciklopedija. 1969-1978 .

Pažiūrėkite, kas yra „aerodinaminis šildymas“ kituose žodynuose:

Kūnų, judančių dideliu greičiu ore ar kitomis dujomis, kaitinimas. A. n. dėl to, kad ant kūno patenkančios oro molekulės sulėtėja šalia kūno. Jei skrydis atliekamas viršgarsiniu. greitis, stabdymas pirmiausia įvyksta smūgio metu ... ... Fizinė enciklopedija

Dideliu greičiu judančio kūno kaitinimas ore (dujose). Pastebimas aerodinaminis įkaitimas pastebimas, kai kūnas juda viršgarsiniu greičiu (pavyzdžiui, kai tarpžemyninės galvos dalys balistinių raketų) EdwART... ... Jūrų žodynas

aerodinaminis šildymas- Kūno paviršiaus kaitinimas, supaprastintas dujomis, judantis dujinėje terpėje dideliu greičiu, esant konvekcijai, ir esant hipergarsiniam greičiui ir spinduliuojantis šilumos mainai su dujine terpe ribiniame arba smūginiame sluoksnyje. [GOST 26883… Techninis vertėjo vadovas

Kūno, judančio dideliu greičiu oru ar kitomis dujomis, temperatūros padidėjimas. Aerodinaminis šildymas yra dujų molekulių, esančių šalia kūno paviršiaus, lėtėjimo rezultatas. Taigi, kai erdvėlaivis į Žemės atmosferą patenka 7,9 km/s greičiu ... ... enciklopedinis žodynas

aerodinaminis šildymas- aerodinaminis įšilimas statusas T sritis Energetika apibrėžtis Kūnų, judose (ore) dideliu greičiu, paviršiaus įšilimas. atitikmenys: angl. aerodinaminis šildymo vok. aerodynamische Aufheizung, f rus. aerodinaminis šildymas, m pranc.… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas- kūno, judančio dideliu greičiu oru ar kitomis dujomis, temperatūros padidėjimas. A. i. dujų molekulių, esančių šalia kūno paviršiaus, lėtėjimo rezultatas. Taigi, prie įėjimo į kosmosą. aparatas į Žemės atmosferą 7,9 km/s greičiu, oro greitis paviršiuje pa ... Gamtos mokslai. enciklopedinis žodynas

Aerodinaminis raketos konstrukcijos šildymas- Raketos paviršiaus kaitinimas dideliu greičiu judant tankiuose atmosferos sluoksniuose. A.n. - dėl to, kad į raketą patenkančios oro molekulės sulėtėja šalia jos kūno. Tokiu atveju vyksta kinetinės energijos perdavimas ... ... Strateginių raketų pajėgų enciklopedija

Concorde Concorde oro uoste ... Vikipedija

- prietaisai, naudojami oro šildymui tiekiamo vėdinimo sistemose, oro kondicionavimo sistemose, oro šildymui, taip pat džiovinimo įrenginiuose.

Pagal aušinimo skysčio tipą šildytuvai gali būti ugnies, vandens, garo ir elektriniai. .

Šiuo metu labiausiai paplitę vandens ir garo šildytuvai, skirstomi į lygiavamzdžius ir briaunuotus; pastarieji savo ruožtu skirstomi į sluoksnines ir spiralines.

Atskirkite vieno ir kelių eigų šildytuvus. Vieno praėjimo metu aušinimo skystis vamzdžiais juda viena kryptimi, o kelių eigoje – keletą kartų keičia judėjimo kryptį dėl kolektoriaus gaubtuose esančių pertvarų (XII.1 pav.).

Šildytuvai atlieka du modelius: vidutinį (C) ir didelį (B).

Šilumos suvartojimas orui šildyti nustatomas pagal formules:

kur Q"— šilumos suvartojimas oro šildymui, kJ/h (kcal/h); K- tas pats, W; 0,278 – konvertavimo koeficientas iš kJ/h į W; G- šildomo oro masės kiekis, kg / h, lygus Lp [čia L- tūrinis šildomo oro kiekis, m 3 / h; p yra oro tankis (esant temperatūrai tK), kg / m 3]; iš- savitoji oro šiluminė talpa, lygi 1 kJ / (kg-K); t k - oro temperatūra po šildytuvo, ° С; t n— oro temperatūra prieš oro šildytuvą, °C.

Pirmojo šildymo etapo šildytuvams temperatūra tn yra lygi lauko oro temperatūrai.

Projektuojant bendrą vėdinimą, skirtą kovai su drėgmės, šilumos ir dujų pertekliumi, kurios MPC yra didesnė nei 100 mg / m3, daroma prielaida, kad lauko oro temperatūra yra lygi apskaičiuotai vėdinimo temperatūrai (A kategorijos klimato parametrai). Projektuojant bendrą vėdinimą, skirtą kovai su dujomis, kurių MPC yra mažesnis nei 100 mg / m3, taip pat projektuojant tiekimo ventiliaciją, skirtą kompensuoti orą, pašalintą per vietinius išmetimo vamzdžius, proceso gaubtus ar pneumatines transportavimo sistemas, laikoma, kad lauko oro temperatūra yra lygi. prie apskaičiuotos lauko temperatūros tn šildymo projektavimui (klimato parametrų kategorija B).

Į patalpą, kurioje nėra šilumos pertekliaus, turi būti tiekiamas tiekiamas oras, kurio temperatūra lygi šios patalpos patalpų oro temperatūrai tВ. Esant šilumos pertekliui tiekiamas žemesnės temperatūros (5-8 °C) oras. Tiekiamo oro, kurio temperatūra žemesnė nei 10°C, nerekomenduojama tiekti į patalpą net esant dideliam šilumos išmetimui dėl peršalimo galimybės. Išimtis yra specialių anemostatų naudojimas.

Reikalingas šildymo šildytuvų paviršiaus plotas Fк m2 nustatomas pagal formulę:

kur K— šilumos suvartojimas oriniam šildymui, W (kcal/h); KAM- šildytuvo šilumos perdavimo koeficientas, W / (m 2 -K) [kcal / (h-m 2 - ° C)]; t plg.T.— vidutinė aušinimo skysčio temperatūra, 0 С; t r.v. yra vidutinė šildomo oro, praeinančio per šildytuvą, temperatūra, °C, lygi (t n + t c)/2.

Jei aušinimo skystis yra garas, tai vidutinė aušinimo skysčio temperatūra tav.T. yra lygi soties temperatūrai esant atitinkamam garų slėgiui.

Dėl vandens temperatūros tav.T. apibrėžiamas kaip karšto ir grįžtančio vandens temperatūros aritmetinis vidurkis:

Saugos koeficientas 1,1-1,2 atsižvelgia į šilumos nuostolius oro aušinimui ortakiuose.

Šildytuvų šilumos perdavimo koeficientas K priklauso nuo aušinimo skysčio tipo, oro judėjimo per šildytuvą masės greičio vp, šildytuvų geometrinių matmenų ir konstrukcinių ypatybių, vandens judėjimo šildytuvo vamzdeliais greičio.

Masės greitis suprantamas kaip oro masė, kg, per 1 s prasiskverbianti per 1 m2 oro šildytuvo gyvenamosios dalies. Masės greitis vp, kg/(cm2), nustatomas pagal formulę

Pagal atviros sekcijos plotą fЖ ir šildymo paviršių FK parenkamas šildytuvų modelis, markė ir skaičius. Pasirinkus šildytuvus, oro masės greitis nurodomas pagal faktinį šio modelio šildytuvo fD atviros dalies plotą:

kur A, A 1 , n, n 1 ir T- koeficientai ir rodikliai, priklausomai nuo šildytuvo konstrukcijos

Vandens judėjimo greitis šildytuvo vamzdeliuose ω, m/s, nustatomas pagal formulę:

čia Q "yra šilumos suvartojimas orui šildyti, kJ / h (kcal / h); rp - vandens tankis, lygus 1000 kg / m3, sv - savitoji vandens šiluma, lygi 4,19 kJ / (kg- K); fTP - atviras plotas aušinimo skysčio praėjimui, m2, tg - temperatūra karštas vanduo tiekimo linijoje, ° С; t 0 - grįžtamojo vandens temperatūra, 0С.

Šildytuvų šilumos perdavimą įtakoja jų surišimo vamzdynais schema. Taikant lygiagrečią vamzdynų sujungimo schemą, tik dalis aušinimo skysčio praeina per atskirą šildytuvą, o pagal nuoseklią schemą visas aušinimo skysčio srautas praeina per kiekvieną šildytuvą.

Šildytuvų atsparumas oro pratekėjimui p, Pa išreiškiamas tokia formule:

kur B ir z yra koeficientas ir eksponentas, kurie priklauso nuo šildytuvo konstrukcijos.

Iš eilės esančių šildytuvų varža yra lygi:

kur m yra nuosekliai išdėstytų šildytuvų skaičius. Skaičiavimas baigiamas šildytuvų šilumos galios (šilumos perdavimo) patikrinimu pagal formulę

kur QK - šildytuvų šilumos perdavimas, W (kcal / h); QK - tas pats, kJ/h, 3,6 - perskaičiavimo koeficientas W į kJ/h FK - šildytuvų šildymo paviršiaus plotas, m2, paimtas skaičiuojant tokio tipo šildytuvus; K - šildytuvų šilumos perdavimo koeficientas, W/(m2-K) [kcal/(h-m2-°C)]; tav.v - vidutinė šildomo oro, praeinančio per šildytuvą, temperatūra, °C; tav. T – vidutinė aušinimo skysčio temperatūra, °C.

Renkantis šildytuvus, apskaičiuoto šildymo paviršiaus ploto marža yra 15–20%, atsparumo oro pratekėjimui - 10% ir atsparumui vandens judėjimui - 20%.

Žmonija žino nedaug energijos rūšių – mechaninę (kinetinę ir potencialinę), vidinę (šiluminę), lauko energiją (gravitacinę, elektromagnetinę ir branduolinę), cheminę. Atskirai verta pabrėžti sprogimo energiją, ...

Vakuuminė energija ir vis dar egzistuojanti tik teoriškai – tamsioji energija. Šiame straipsnyje, pirmame skyriuje „Šilumos inžinerija“, pabandysiu paprasta ir prieinama kalba, pasitelkdamas praktinį pavyzdį, pakalbėti apie svarbiausią energijos formą žmonių gyvenime – apie šiluminė energija ir apie jos gimdymą laiku šiluminė galia.

Keletas žodžių suprasti šilumos inžinerijos, kaip šilumos energijos gavimo, perdavimo ir panaudojimo mokslo šakos, vietą. Šiuolaikinė šilumos inžinerija atsirado iš bendrosios termodinamikos, kuri savo ruožtu yra viena iš fizikos šakų. Termodinamika tiesiogine prasme yra „šilta“ ir „galia“. Taigi termodinamika yra mokslas apie sistemos „temperatūros pokyčius“.

Poveikis sistemai iš išorės, kai keičiasi jos vidinė energija, gali būti šilumos perdavimo rezultatas. Šiluminė energija, kurią sistema įgyja arba praranda dėl tokios sąveikos su aplinka, vadinamas šilumos kiekis ir matuojamas SI sistemoje džauliais.

Jei nesate šilumos inžinierius ir kasdien nesusiduriate su šilumos inžinerijos klausimais, tai susidūrus su jais, kartais neturint patirties gali būti labai sunku juos greitai išsiaiškinti. Be patirties sunku įsivaizduoti net norimų šilumos kiekio ir šilumos galios verčių matmenis. Kiek džaulių energijos reikia 1000 kubinių metrų oro pašildyti nuo -37˚С iki +18˚С?.. Kokios galios šilumos šaltinio reikia tai padaryti per 1 valandą? sunkūs klausimai toli gražu ne visi inžinieriai šiandien gali atsakyti „iš karto“. Kartais ekspertai netgi prisimena formules, tačiau tik nedaugelis gali jas pritaikyti praktiškai!

Perskaitę šį straipsnį iki galo, galėsite nesunkiai išspręsti realias gamybos ir buities užduotis, susijusias su įvairių medžiagų šildymu ir vėsinimu. Fizinės šilumos perdavimo procesų esmės supratimas ir paprastų pagrindinių formulių išmanymas yra pagrindiniai šilumos inžinerijos žinių pagrindo blokai!

Šilumos kiekis įvairiuose fizikiniuose procesuose.

Dauguma žinomų medžiagų gali skirtingos temperatūros ir slėgis turi būti kietos, skystos, dujinės arba plazminės būsenos. Perėjimas iš vienos agregatinės būsenos į kitą vyksta pastovioje temperatūroje(su sąlyga, kad slėgis ir kiti parametrai nesikeičia aplinką) ir kartu sugeria arba išsiskiria šiluminė energija. Nepaisant to, kad 99% materijos Visatoje yra plazmos būsenoje, šiame straipsnyje šios agregacijos būsenos nenagrinėsime.

Apsvarstykite diagramą, parodytą paveikslėlyje. Tai rodo medžiagos temperatūros priklausomybę T apie šilumos kiekį K, sumuojama į tam tikrą uždarą sistemą, kurioje yra tam tikra tam tikros medžiagos masė.

1. Kieta medžiaga, turinti temperatūrą T1, pašildytas iki temperatūros Tm, išleidžiant šiam procesui šilumos kiekį, lygų Q1 .

2. Tada prasideda lydymosi procesas, kuris vyksta pastovioje temperatūroje Tpl(lydymosi temperatūra). Norint išlydyti visą kietosios medžiagos masę, reikia išleisti šiluminę energiją Q2 – Q1 .

3. Tada skystis, susidaręs tirpstant kietai medžiagai, kaitinamas iki virimo temperatūros (dujų susidarymas). Tkp, išleidžiant šiam šilumos kiekiui lygus Q3-Q2 .

4. Dabar pastovioje virimo temperatūroje Tkp skystis užverda ir išgaruoja, virsdamas dujomis. Norint paversti visą skysčio masę į dujas, būtina išleisti šiluminė energija kiekiu 4 klausimas-Q3.

5. Paskutiniame etape dujos pašildomos nuo temperatūros Tkp iki tam tikros temperatūros T2. Tokiu atveju šilumos kiekio kaina bus Q5-4 klausimas. (Jei pašildysime dujas iki jonizacijos temperatūros, dujos virs plazma.)

Taigi, kaitinant pradinę kietą medžiagą nuo temperatūros T1 iki temperatūros T2 išleidome šiluminę energiją tiek Q5, perkeldamas medžiagą per tris agregacijos būsenas.

Judėdami priešinga kryptimi, iš medžiagos pašalinsime tiek pat šilumos Q5, praeina kondensacijos, kristalizacijos ir aušinimo nuo temperatūros stadijas T2 iki temperatūros T1. Žinoma, mes svarstome apie uždarą sistemą be energijos nuostolių išorinei aplinkai.

Atkreipkite dėmesį, kad galimas perėjimas iš kietos būsenos į dujinę būseną, apeinant skystąją fazę. Šis procesas vadinamas sublimacija, o atvirkštinis procesas vadinamas desublimacija.

Taigi supratome, kad perėjimų tarp agreguotų medžiagos būsenų procesams būdingas energijos suvartojimas esant pastoviai temperatūrai. Kai kaitinama tos pačios agregacijos būsenos medžiaga, pakyla temperatūra ir sunaudojama šiluminė energija.

Pagrindinės šilumos perdavimo formulės.

Formulės labai paprastos.

Šilumos kiekis K J apskaičiuojamas pagal formules:

1. Iš šilumos suvartojimo pusės, t. y. iš apkrovos pusės:

1.1. Šildant (aušinant):

K = m * c *(T2 -T1)

m – medžiagos masė kg

nuo - specifinė medžiagos šiluminė talpa, J / (kg * K)

1.2. Lydant (užšaldant):

K = m * λ

λ – specifinė medžiagos lydymosi ir kristalizacijos šiluma J/kg

1.3. Virimo metu išgaruoja (kondensatas):

K = m * r

r – savitoji dujų susidarymo ir medžiagos kondensacijos šiluma J/kg

2. Iš šilumos gamybos pusės, tai yra iš šaltinio pusės:

2.1. Deginant kurą:

K = m * q

q – savitoji kuro degimo šiluma J/kg

2.2. Keičiant elektros energiją į šiluminę energiją (Džaulio-Lenco dėsnis):

Q =t *I *U =t *R *I ^2=(t /r)*U ^2

t – laikas s

aš – dabartinė vertė A

U – R.m.s įtampa V

R – atsparumas apkrovai omuose

Darome išvadą, kad šilumos kiekis yra tiesiogiai proporcingas medžiagos masei visų fazių virsmų metu ir, kaitinamas, yra papildomai tiesiogiai proporcingas temperatūrų skirtumui. Proporcingumo koeficientai ( c , λ , r , q ) kiekviena medžiaga turi savo vertes ir yra nustatyta empiriškai (paimta iš žinynų).

Šiluminė galia N W yra šilumos kiekis, perduodamas į sistemą per tam tikrą laiką:

N = Q/t

Kuo greičiau norime įkaitinti kūną iki tam tikros temperatūros, tuo didesnė galia turėtų būti šiluminės energijos šaltinis – viskas logiška.

Skaičiavimas programoje Excel taikomoji užduotis.

Gyvenime dažnai reikia greitai apskaičiuoti sąmatą, kad suprastumėte, ar prasminga toliau studijuoti temą, rengti projektą ir atlikti išsamius tikslius, daug darbo reikalaujančius skaičiavimus. Atlikę skaičiavimus per kelias minutes net ± 30% tikslumu, galite atlikti svarbų vadybinis sprendimas, kuris bus 100 kartų pigesnis ir 1000 kartų efektyvesnis ir dėl to 100 000 kartų efektyvesnis nei savaitę ar net mėnesį tiksliai skaičiuojant brangių specialistų grupei...

Problemos sąlygos:

24m x 15m x 7m išmatavimų valcuoto metalo paruošimo cecho patalpose įvežame valcuotą metalą iš sandėlio gatvėje po 3 t. Valcuotas metalas turi ledą, kurio bendra masė yra 20 kg. Lauke -37˚С. Koks šilumos kiekis reikalingas metalui pašildyti iki + 18˚С; pašildykite ledą, ištirpinkite ir pašildykite vandenį iki +18˚С; šildyti visą patalpoje esantį oro tūrį, darant prielaidą, kad prieš tai šildymas buvo visiškai išjungtas? Kokios galios turėtų būti šildymo sistema, jei visa tai turi būti atlikta per 1 valandą? (Labai atšiaurios ir beveik nerealios sąlygos – ypač dėl oro!)

Skaičiavimą atliksime programojeMS Excel arba programojeOo skaičiuok.

Informaciją apie ląstelių ir šriftų spalvų formatavimą rasite "" puslapyje.

Pradiniai duomenys:

1. Rašome medžiagų pavadinimus:

į langelį D3: Plienas

į langelį E3: Ledas

į langelį F3: Ledinis vanduo

į langelį G3: Vanduo

į langelį G3: Oras

2. Įvedame procesų pavadinimus:

į ląsteles D4, E4, G4, G4: karštis

į langelį F4: tirpstantis

3. Medžiagų savitoji šiluminė talpa c J / (kg * K) rašome atitinkamai plienui, ledui, vandeniui ir orui

į langelį D5: 460

į langelį E5: 2110

į langelį G5: 4190

į langelį H5: 1005

4. Savitoji ledo lydymosi šiluma λ J/kg įveskite

į langelį F6: 330000

5. Medžiagų masė m kg įvedami atitinkamai plienui ir ledui

į langelį D7: 3000

į langelį E7: 20

Kadangi ledui virstant vandeniu masė nesikeičia,

langeliuose F7 ir G7: =E7 =20

Oro masė nustatoma padauginus patalpos tūrį iš savitojo svorio

langelyje H7: =24*15*7*1,23 =3100

6. Proceso laikas t per minutes plienui rašome tik vieną kartą

į langelį D8: 60

Ledo kaitinimo, jo lydymosi ir susidarančio vandens kaitinimo laiko reikšmės skaičiuojamos iš tos sąlygos, kad visi šie trys procesai turi susumuoti tuo pačiu laiku, kaip ir laikas, skirtas metalui kaitinti. Atitinkamai skaitome

langelyje E8: =E12/(($E$12+$F$12+$G$12)/D8) =9,7

langelyje F8: =F12/(($E$12+$F$12+$G$12)/D8) =41,0

langelyje G8: =G12/(($E$12+$F$12+$G$12)/D8) =9,4

Oras taip pat turėtų sušilti per tą patį skirtą laiką, skaitome

langelyje H8: =D8 =60,0

7. Pradinė visų medžiagų temperatūra T1 į ˚C įeiname

į langelį D9: -37

į langelį E9: -37

į langelį F9: 0

į langelį G9: 0

į langelį H9: -37

8. Galutinė visų medžiagų temperatūra T2 į ˚C įeiname

į langelį D10: 18

į langelį E10: 0

į langelį F10: 0

į langelį G10: 18

į langelį H10: 18

Manau, kad dėl 7 ir 8 punktų klausimų neturėtų kilti.

Skaičiavimo rezultatai:

9. Šilumos kiekis K KJ, reikalingų kiekvienam mūsų apskaičiuotam procesui

plieno kaitinimui kameroje D12: =D7*D5*(D10-D9)/1000 =75900

ledui šildyti kameroje E12: =E7*E5*(E10-E9)/1000 = 1561

ledui tirpdyti kameroje F12: =F7*F6/1000 = 6600

vandens šildymui elemente G12: =G7*G5*(G10-G9)/1000 = 1508

oro šildymui kameroje H12: =H7*H5*(H10-H9)/1000 = 171330

Nuskaitomas bendras visiems procesams reikalingas šiluminės energijos kiekis

sujungtame langelyje D13E13F13G13H13: =SUM(D12:H12) = 256900

Ląstelėse D14, E14, F14, G14, H14 ir kombinuotoje kameroje D15E15F15G15H15 šilumos kiekis pateikiamas lanko matavimo vienetu – Gcal (gigakalorijomis).

10. Šiluminė galia N kW, reikalinga kiekvienam procesui

plieno kaitinimui kameroje D16: =D12/(D8*60) =21,083

ledui šildyti kameroje E16: =E12/(E8*60) = 2,686

ledui tirpdyti langelyje F16: =F12/(F8*60) = 2,686

vandens šildymui kameroje G16: =G12/(G8*60) = 2,686

oro šildymui kameroje H16: =H12/(H8*60) = 47,592

Bendra šiluminė galia, reikalinga visiems procesams atlikti vienu metu t apskaičiuotas

sujungtame langelyje D17E17F17G17H17: =D13/(D8*60) = 71,361

Ląstelėse D18, E18, F18, G18, H18 ir kombinuotame langelyje D19E19F19G19H19 šiluminė galia pateikiama lanko matavimo vienetu - Gcal / h.

Tai užbaigia skaičiavimą programoje „Excel“.

Išvados:

Atkreipkite dėmesį, kad orui pašildyti reikia daugiau nei dvigubai daugiau energijos nei tos pačios masės plienui pašildyti.

Šildant vandenį energijos sąnaudos yra dvigubai didesnės nei šildant ledą. Lydymosi procesas sunaudoja daug kartų daugiau energijos nei kaitinimo procesas (su nedideliu temperatūrų skirtumu).

Vandeniui šildyti sunaudojama dešimt kartų daugiau šilumos energijos nei kaitinant plieną ir keturis kartus daugiau nei šildant orą.

Dėl gavimo informacija apie naujų straipsnių išleidimą ir už atsisiunčiami darbo programos failai Prašau jūsų užsiprenumeruoti pranešimus straipsnio pabaigoje esančiame lange arba puslapio viršuje esančiame lange.

Įvedę savo elektroninio pašto adresą ir paspaudę mygtuką „Gauti straipsnių pranešimus“. NEPAMIRŠK PATVIRTINTI PRENUMERATA paspaudę nuorodą laiške, kuris iš karto ateis pas jus nurodytu paštu (kartais – aplanke « Šlamštas » )!

Prisiminėme „šilumos kiekio“ ir „šilumos galios“ sąvokas, apsvarstėme pagrindines šilumos perdavimo formules ir išanalizavome praktinį pavyzdį. Tikiuosi, kad mano kalba buvo paprasta, suprantama ir įdomi.

Laukiu klausimų ir komentarų apie straipsnį!

paklausti GERBA Autorinio darbo atsisiuntimo failas PO PREnumeratos straipsnių skelbimams.

4–5 dešimtmečių sandūroje atlikti tyrimai leido sukurti daugybę aerodinaminių ir technologinių sprendimų, užtikrinančių saugų garso barjero įveikimą net ir gamybiniais lėktuvais. Tada atrodė, kad garso barjero užkariavimas sukuria neribotas galimybes toliau didinti skrydžio greitį. Vos per kelerius metus buvo skraidoma apie 30 tipų viršgarsinių lėktuvų, iš kurių nemaža dalis buvo pradėta serijinė gamyba.

Naudojamų sprendimų įvairovė lėmė tai, kad daugelis problemų, susijusių su skrydžiais dideliu viršgarsiniu greičiu, buvo išsamiai ištirtos ir išspręstos. Tačiau iškilo naujų problemų, daug sudėtingesnių nei garso barjeras. Juos sukelia konstrukcijos įkaitimas. lėktuvas skrendant dideliu greičiu tankiuose atmosferos sluoksniuose. Ši nauja kliūtis kadaise buvo vadinama terminiu barjeru. Skirtingai nei garso barjeras, naujasis barjeras negali būti apibūdintas konstanta, panašia į garso greitį, nes ji priklauso ir nuo skrydžio parametrų (greičio ir aukščio), ir nuo sklandmens konstrukcijos (naudotų konstrukcinių sprendimų ir medžiagų), ir nuo orlaivio įranga (oro kondicionavimas, aušinimo sistemos ir kt.). P.). Taigi, sąvoka „šilumos barjeras“ apima ne tik pavojingo konstrukcijos įkaitimo problemą, bet ir tokius klausimus kaip šilumos perdavimas, medžiagų stiprumo savybės, projektavimo principai, oro kondicionavimas ir kt.

Lėktuvas skrendant įkaista daugiausia dėl dviejų priežasčių: dėl aerodinaminio oro srauto stabdymo ir dėl varymo sistemos šilumos susidarymo. Abu šie reiškiniai sudaro sąveikos tarp terpės (oro, išmetamųjų dujų) ir supaprastintos kietas(lėktuvas, variklis). Antrasis reiškinys būdingas visiems orlaiviams ir yra susijęs su variklio konstrukcinių elementų, kurie šilumą gauna iš kompresoriuje suspausto oro, taip pat iš degimo produktų kameroje ir išmetimo vamzdyje, temperatūros padidėjimu. Skrendant dideliu greičiu vidinis orlaivio įkaitimas atsiranda ir dėl oro lėtėjimo oro kanale prieš kompresorių. Skrendant nedideliu greičiu pro variklį einančio oro temperatūra yra gana žema, dėl to neįvyksta pavojingas lėktuvo sklandmens konstrukcinių elementų įkaitimas. Esant dideliam skrydžio greičiui, lėktuvo sklandmens konstrukcijos šildymas nuo įkaitusių variklio elementų ribojamas papildomai aušinant žemos temperatūros oru. Paprastai naudojamas oras, kuris pašalinamas iš oro įsiurbimo angos, naudojant kreiptuvą, skiriantį ribinį sluoksnį, taip pat oras, pagaunamas iš atmosferos naudojant papildomus įsiurbimo angas, esančias variklio korpuso paviršiuje. Dviejų grandinių varikliuose oras iš išorinės (šaltos) grandinės taip pat naudojamas aušinimui.

Taigi viršgarsinių orlaivių šiluminio barjero lygį lemia išorinis aerodinaminis šildymas. Aplink tekančio oro srauto paviršiaus įkaitimo intensyvumas priklauso nuo skrydžio greičio. Esant mažam greičiui, šis šildymas yra toks nereikšmingas, kad į temperatūros padidėjimą galima nekreipti dėmesio. Esant dideliam greičiui, oro srautas turi didelę kinetinę energiją, todėl temperatūra gali smarkiai pakilti. Tai taip pat taikoma temperatūrai orlaivio viduje, nes didelio greičio srautas, stovintis oro įsiurbimo angoje ir suspaustas variklio kompresoriuje, tampa toks didelis, kad nepajėgia pašalinti šilumos iš įkaitusių variklio dalių.

Lėktuvo odos temperatūros padidėjimą dėl aerodinaminio šildymo sukelia aplink orlaivį tekančio oro klampumas, taip pat jo suspaudimas priekiniuose paviršiuose. Dėl klampios trinties ribiniame sluoksnyje esančioms oro dalelėms prarandant greitį, pakyla viso supaprastinto orlaivio paviršiaus temperatūra. Dėl oro suspaudimo temperatūra pakyla tik lokaliai (daugiausia fiuzeliažo nosies, kabinos priekinio stiklo ir ypač sparno bei plunksnos priekinių kraštų), tačiau dažniau pasiekia tokias vertes, kurios yra nesaugus konstrukcijai. Tokiu atveju vietomis beveik tiesioginis oro srauto susidūrimas su paviršiumi ir visiškas dinaminis stabdymas. Pagal energijos taupymo principą visa srauto kinetinė energija paverčiama šilumos ir slėgio energija. Atitinkamas temperatūros kilimas yra tiesiogiai proporcingas srauto greičio prieš stabdymą kvadratui (arba be vėjo – orlaivio greičio kvadratui) ir atvirkščiai proporcingas skrydžio aukščiui.

Teoriškai, jei srautas aplink yra pastovus, oras ramus ir be debesų ir nėra šilumos perdavimo spinduliuote, tada šiluma neprasiskverbia į struktūrą, o odos temperatūra yra artima vadinamajai adiabatinei stagnacijos temperatūrai. Jo priklausomybė nuo Macho skaičiaus (greičio ir skrydžio aukščio) pateikta lentelėje. 4.

Esant tikroms sąlygoms, orlaivio dangos temperatūros padidėjimas dėl aerodinaminio šildymo, ty skirtumas tarp stagnacijos temperatūros ir aplinkos temperatūros, yra šiek tiek mažesnis dėl šilumos mainų su aplinka (spinduliavimo būdu), gretimi konstrukciniai elementai ir tt Be to, visiškas srauto sulėtėjimas vyksta tik vadinamuosiuose kritiniuose taškuose, esančiuose ant išsikišusių orlaivio dalių, o šilumos antplūdis į odą taip pat priklauso nuo ribinio oro sluoksnio pobūdžio (turbulentiškam ribiniam sluoksniui jis yra intensyvesnis). Žymiai sumažėja temperatūra ir skrendant per debesis, ypač kai juose yra peršalusio vandens lašų ir ledo kristalų. Tokioms skrydžio sąlygoms daroma prielaida, kad odos temperatūros kritimas kritiniame taške, lyginant su teorine stagnacijos temperatūra, gali siekti net 20-40%.

4 lentelė. Odos temperatūros priklausomybė nuo Macho skaičiaus

Nepaisant to, bendras orlaivio įkaitimas skrendant viršgarsiniu greičiu (ypač mažame aukštyje) kartais būna toks didelis, kad pakilus atskirų sklandmens ir įrangos elementų temperatūrai jie arba sunaikinami, arba bent jau sunaikinami. reikia pakeisti skrydžio režimą. Pavyzdžiui, tiriant orlaivį XB-70A skrendant didesniame nei 21 000 m aukštyje greičiu M = 3, oro įsiurbimo angos priekinių kraštų ir priekinių sparno kraštų temperatūra buvo 580–605 K. , o likusios odos dalis buvo 470-500 K. Orlaivio konstrukcinių elementų temperatūros didinimo pasekmės Tokias dideles reikšmes galima visiškai įvertinti, jei atsižvelgsime į tai, kad jau esant apie 370 K temperatūrai organinis stiklas, kuris plačiai naudojamas kabinų stiklinimui, suminkštėja, užverda kuras, o paprasti klijai praranda tvirtumą. Esant 400 K, duraliuminio stiprumas žymiai sumažėja, esant 500 K, hidraulinėje sistemoje vyksta cheminis darbinio skysčio skilimas ir sandariklių sunaikinimas, 800 K temperatūroje titano lydiniai praranda reikiamas mechanines savybes, esant aukštesnei nei 900 laipsnių temperatūrai. K, aliuminis ir magnis tirpsta, o plienas minkštėja. Padidėjus temperatūrai, sunaikinamos ir dangos, kurių anodavimą ir chromavimą galima naudoti iki 570 K, nikeliavimą iki 650 K, o sidabravimą iki 720 K.

Po šios naujos kliūties, didinant skrydžio greitį, atsiradimo buvo pradėti tyrimai, siekiant pašalinti arba sušvelninti jos pasekmes. Orlaivio apsaugos nuo aerodinaminio įkaitimo poveikio būdus lemia veiksniai, neleidžiantys temperatūrai kilti. Be skrydžio aukščio ir atmosferos sąlygų, orlaivio įkaitimo laipsniui didelę įtaką daro:

yra apvalkalo medžiagos šilumos laidumo koeficientas;

- orlaivio paviršiaus (ypač priekinės dalies) dydis; -skrydžio laikas.

Iš to išplaukia, kad paprasčiausi būdai sumažinti konstrukcijos įkaitimą yra padidinti skrydžio aukštį ir apriboti jo trukmę iki minimumo. Šie metodai buvo naudojami pirmuosiuose viršgarsiniuose orlaiviuose (ypač eksperimentiniuose). Dėl gana didelio medžiagų, naudojamų orlaivio įtemptiems konstrukciniams elementams gaminti šilumos laidumo ir šiluminės talpos, nuo to momento, kai orlaivis pasiekia didelį greitį iki to momento, kai atskiri konstrukciniai elementai įkaista iki projektinės orlaivio temperatūros. kritinis taškas, paprastai tai užtrunka gana ilgai. didelis laikas. Kelias minutes trunkančiuose skrydžiuose (net ir mažame aukštyje) destruktyvi temperatūra nepasiekiama. Skrydis dideliame aukštyje vyksta žemos temperatūros (apie 250 K) ir mažo oro tankio sąlygomis. Dėl to srauto į orlaivio paviršius išskiriamos šilumos kiekis yra mažas, o šilumos mainai trunka ilgiau, o tai labai palengvina problemos rimtumą. Panašus rezultatas gaunamas ribojant orlaivio greitį mažame aukštyje. Pavyzdžiui, skrendant virš žemės 1600 km/h greičiu, duraliuminio stiprumas sumažėja tik 2%, o padidinus greitį iki 2400 km/h, jo stiprumas sumažėja iki 75%. palyginti su pradine verte.

Ryžiai. 1.14. Temperatūros pasiskirstymas lėktuvo „Concord“ ortakyje ir variklyje skrydžio metu, kai M = 2,2 (a), o orlaivio XB-70A odos temperatūra skrydžio metu pastoviu 3200 km/h greičiu (b).

Tačiau būtinybė užtikrinti saugias eksploatavimo sąlygas visame naudojamų greičių ir skrydžio aukščių diapazone verčia dizainerius ieškoti atitinkamų techninių priemonių. Kadangi dėl orlaivio konstrukcinių elementų kaitinimo sumažėja medžiagų mechaninės savybės, atsiranda šiluminiai įtempiai konstrukcijai, taip pat pablogėja įgulos ir įrangos darbo sąlygos, tokias dabartinėje praktikoje naudojamas technines priemones galima suskirstyti. į tris grupes. Jie atitinkamai apima 1) karščiui atsparių medžiagų naudojimą, 2) projektinius sprendimus, užtikrinančius reikiamą šilumos izoliaciją ir leistiną dalių deformaciją, ir 3) kabinos ir įrangos skyrių aušinimo sistemas.

Orlaiviuose, kurių maksimalus greitis M = 2,0-1-2,2, plačiai naudojami aliuminio lydiniai (duraliuminis), kuriems būdingas santykinai didelis stiprumas, mažas tankis ir stiprumo savybių išlaikymas, šiek tiek pakilus temperatūrai. Duralai dažniausiai papildomi plieno arba titano lydiniais, iš kurių gaminamos didžiausias mechanines ar šilumines apkrovas patiriančios lėktuvo korpuso dalys. Titano lydiniai buvo naudojami jau šeštojo dešimtmečio pirmoje pusėje, iš pradžių labai nedideliu mastu (dabar detalės iš jų gali sudaryti iki 30% lėktuvo korpuso svorio). Eksperimentiniuose orlaiviuose, kurių M ~ 3, kaip pagrindinę konstrukcinę medžiagą tampa būtina naudoti karščiui atsparius plieno lydinius. Tokie plienai aukštoje temperatūroje išlaiko geras mechanines savybes, kurios būdingos skrydžiams hipergarsiniu greičiu, tačiau jų trūkumai yra didelė kaina ir didelis tankis. Šie trūkumai tam tikra prasme riboja greitaeigių lėktuvų kūrimą, todėl tiriamos ir kitos medžiagos.

Aštuntajame dešimtmetyje buvo atlikti pirmieji eksperimentai su berilio panaudojimu orlaivių konstrukcijoje, taip pat su kompozitinėmis medžiagomis, kurių pagrindą sudaro boras arba anglies pluoštas. Šios medžiagos vis dar turi didelę kainą, tačiau tuo pat metu joms būdingas mažas tankis, didelis stiprumas ir standumas, taip pat didelis atsparumas karščiui. Konkrečių šių medžiagų panaudojimo lėktuvo sklandmens konstrukcijoje pavyzdžiai pateikiami atskirų orlaivių aprašymuose.

Kitas veiksnys, turintis reikšmingos įtakos šildomos orlaivio konstrukcijos veikimui, yra vadinamųjų šiluminių įtempių poveikis. Jie atsiranda dėl temperatūros skirtumų tarp išorinių ir vidinių elementų paviršių, o ypač tarp odos ir vidinių orlaivio konstrukcinių elementų. Lėktuvo korpuso paviršiaus kaitinimas sukelia jo elementų deformaciją. Pavyzdžiui, sparno oda gali deformuotis taip, kad dėl to pasikeis aerodinaminės charakteristikos. Todėl daugelyje orlaivių naudojama lituota (kartais klijuota) daugiasluoksnė danga, kuri pasižymi dideliu standumu ir geromis izoliacinėmis savybėmis, arba naudojami vidiniai konstrukciniai elementai su atitinkamomis kompensacinėmis jungtimis (pavyzdžiui, lėktuve F-105 gaminamos špagos sienelės). iš gofruoto lakšto). Taip pat žinomi eksperimentai dėl sparno aušinimo degalais (pavyzdžiui, orlaivyje X-15), tekančiu po oda pakeliui iš bako į degimo kameros purkštukus. Tačiau aukštoje temperatūroje kuras dažniausiai koksuojasi, todėl tokius eksperimentus galima laikyti nesėkmingais.

Dabar ištirtas įvairių metodų, įskaitant izoliacinio ugniai atsparių medžiagų sluoksnio uždėjimą plazminiu purškimu. Kiti metodai, laikomi perspektyviais, nebuvo pritaikyti. Be kita ko, buvo pasiūlyta naudoti „apsauginį sluoksnį“, susidarantį pučiant dujas ant odos, „prakaituojantį“ vėsinimą tiekiant į paviršių per porėtą odą aukštos garavimo temperatūros skystį, taip pat aušinimą, susidarantį lydant. ir įtraukiant dalį odos (abliacinės medžiagos).

Gana specifinė ir kartu labai svarbi užduotis – palaikyti tinkamą temperatūrą kabinoje ir įrangos skyriuose (ypač elektroninėje), kuro ir hidraulinių sistemų temperatūrą. Šiuo metu ši problema sprendžiama naudojant didelio našumo oro kondicionavimo, vėsinimo ir šaldymo sistemas, efektyvią šilumos izoliaciją, aukštos garavimo temperatūros hidraulinių skysčių naudojimą ir kt.

Su terminiu barjeru susijusios problemos turi būti sprendžiamos visapusiškai. Bet kokia pažanga šioje srityje stumia kliūtį tokio tipo orlaiviams didesnio skrydžio greičio link, neatmetant jo kaip tokio. Tačiau norint pasiekti dar didesnį greitį, kuriamos dar sudėtingesnės konstrukcijos ir įranga, kuriai reikia naudoti geresnes medžiagas. Tai daro pastebimą įtaką orlaivio svoriui, pirkimo kainai ir eksploatavimo bei priežiūros išlaidoms.

Nuo stalo. 2 iš šių naikintuvų rodo, kad daugeliu atvejų maksimalus 2200–2600 km/h greitis buvo laikomas racionaliu. Tik kai kuriais atvejais manoma, kad orlaivio greitis turėtų viršyti M ~ 3. Tokius greičius išvystyti galintys lėktuvai yra eksperimentinės X-2, XB-70A ir T. 188 mašinos, žvalgybos SR-71 ir E. -266 lėktuvai.

1* Šaldymas – tai priverstinis šilumos perdavimas iš šalto šaltinio į aukštos temperatūros aplinką dirbtinai prieštaraujant natūraliai šilumos judėjimo krypčiai (iš šilto kūno į šaltą, kai vyksta aušinimo procesas). Paprasčiausias šaldytuvas yra buitinis šaldytuvas.

Preliminarus purkštuko šildymo paviršiaus skaičiavimas.

Q in \u003d V in * (i in // - i in /) * τ \u003d 232231,443 * (2160-111,3) * 0,7 \u003d 333,04 * 10 6 kJ / ciklas.

Vidutinis logaritminis temperatūrų skirtumas cikle.

Degimo produktų (dūmų) greitis =2,1 m/s. Tada oro greitis normaliomis sąlygomis:

6,538 m/s

Vidutinė oro ir dūmų temperatūra per laikotarpį.

935 o C

680 o C

Vidutinė antgalio viršaus temperatūra dūmų ir oro laikotarpiais

Vidutinė antgalio temperatūra per ciklą

Vidutinė antgalio dugno temperatūra dūmų ir oro laikotarpiais:

Vidutinė purkštuko dugno temperatūra per ciklą

Nustatome purkštuko viršaus ir apačios šilumos perdavimo koeficientų reikšmę. Priimto tipo antgaliui, kurio vertė yra 2240 18000 šilumos perdavimo konvekcijos būdu reikšmė nustatoma iš išraiškos Nu=0,0346*Re 0,8

Tikrasis dūmų greitis nustatomas pagal formulę W d \u003d W iki * (1 + βt d). Faktinis oro greitis esant temperatūrai t in ir oro slėgiui p in \u003d 0,355 MN / m 2 (absoliutus) nustatomas pagal formulę

Kur 0,1013-MN / m 2 - slėgis normaliomis sąlygomis.

Degimo produktų kinematinės klampos ν ir šilumos laidumo koeficiento λ reikšmė parenkama iš lentelių. Tuo pačiu metu atsižvelgiame į tai, kad λ vertė labai mažai priklauso nuo slėgio, o esant 0,355 MN/m 2 slėgiui, galima naudoti λ reikšmes esant 0,1013 MN/m 2 slėgiui. Kinematinė dujų klampa yra atvirkščiai proporcinga slėgiui, šią ν reikšmę esant 0,1013 MN / m 2 slėgiui padalijame iš santykio.

Efektyvus bloko antgalio sijos ilgis

= 0,0284 m

Šiam antgaliui m 2 / m 3; ν \u003d 0,7 m 3 / m 3; m 2 / m 2.

Skaičiavimai apibendrinti 3.1 lentelėje

3.1 lentelė. Antgalio viršaus ir apačios šilumos perdavimo koeficientų nustatymas.

Pavadinimas, reikšmė ir matavimo vienetai	Skaičiavimo formulė	Išankstinis mokėjimas	Rafinuotas skaičiavimas
viršuje	apačioje	viršuje	Apačia
dūmai	oro	dūmai	oro	oro	oro
Vidutinė oro ir dūmų temperatūra laikotarpiu 0 C	Pagal tekstą	1277,5		592,5		1026,7	355,56
Degimo produktų ir oro šilumos laidumo koeficientas l 10 2 W / (mgrad)	Pagal tekstą	13,405	8,101	7,444	5,15	8,18	5,19
Degimo produktų ir oro kinematinė klampumas g 10 6 m 2 / s	Priedas	236,5	52,6	92,079	18,12	53,19	18,28
Kanalo skersmens d nustatymas, m		0,031	0,031	0,031	0,031	0,031	0,031
Faktinis dūmų ir oro greitis W m/s	Pagal tekstą	11,927	8,768	6,65	4,257	8,712	4,213
Re
Nu	Pagal tekstą	12,425	32,334	16,576	42,549	31,88	41,91
Konvekcinis šilumos perdavimo koeficientas a iki W / m 2 * deg		53,73	84,5	39,804	70,69	84,15	70,226
		0,027	-	0,045	-	-	-
		1,005	-	1,055	-	-	-
Spinduliavimo šilumos perdavimo koeficientas a p W / m 2 * deg		13,56	-	5,042	-	-	-
a W / m 2 * deg		67,29	84,5	44,846	70,69	84,15	70,226

Plytų l purkštukų šiluminė talpa ir šilumos laidumas apskaičiuojami pagal formules:

C, kJ / (kg * deg.) l , W / (m deg)

Dinas 0,875+38,5*10 -5 *t 1,58+38,4*10 -5 t

Šamotas 0,869 + 41,9 * 10 -5 * t 1,04 + 15,1 * 10 -5 t

Lygiavertis pusės plytos storis nustatomas pagal formulę

3.2 lentelė. Medžiagos fiziniai kiekiai ir šilumos akumuliacijos koeficientas viršutinei ir apatinei regeneracinio antgalio pusei

Dydžių pavadinimas	Skaičiavimo formulė	Išankstinis mokėjimas	Rafinuotas skaičiavimas
		viršuje	apačioje	viršuje	Apačia
dinas	šamotas	dinas	šamotas
Vidutinė temperatūra, 0 C	Pagal tekstą	1143,75	471,25	1152,1	474,03
Tūrinis tankis, r kg/m3	Pagal tekstą
Šilumos laidumo koeficientas l W/(mgrad)	Pagal tekstą	2,019	1,111	2,022	1,111
Šiluminė talpa С, kJ/(kg*deg)	Pagal tekstą	1,315	1,066	1,318	1,067
Šiluminis difuziškumas a, m 2 / val		0,0027	0,0018	0,0027	0,0018
F 0 S		21,704	14,59	21,68	14,58
Šilumos akumuliavimo koeficientas h iki		0,942	0,916	0,942	0,916

Kaip matyti iš lentelės, vertė nuo h iki >, t.y. plytos termiškai naudojamos visam jų storiui. Atitinkamai, atsižvelgiant į tai, kas išdėstyta aukščiau, priimame purkštuko viršaus šiluminės histerezės koeficiento reikšmę x = 2,3, o apačioje - x = 5, 1.

Tada bendras šilumos perdavimo koeficientas apskaičiuojamas pagal formulę:

antgalio viršui

58,025 kJ / (m 2 ciklas * laipsnis)

purkštuko apačioje

60,454 kJ / (m 2 ciklas * laipsnis)

Vidutinis viso purkštuko

59,239 kJ / (m 2 ciklas * laipsnis)

Purkštuko šildymo paviršius

22093,13 m2