Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364150
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62792)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21697)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8694)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3463)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20645)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Курсовая работа: Анализ тепломассообмена

Название: Анализ тепломассообмена
Раздел: Рефераты по физике
Тип: курсовая работа Добавлен 23:45:19 07 марта 2010 Похожие работы
Просмотров: 179 Комментариев: 3 Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ)

Институт транспортной техники и организации производства

Кафедра "Теплотехника железнодорожного транспорта"

Курсовая работа по дисциплине

теоретические основы теплотехники:

"Тепломассообмен"

Выполнила: ст. гр. ТЭН-312

Ибрагимов Т.Г.

Принял: проф. Минаев Б.Н.

Москва 2008


Передача теплоты через оребренную поверхность плоской стенки.

Оребрение поверхности позволяет уменьшить внешнее термическое сопротивление l/α·A за счет увеличения поверхности теплообмена А. С этой целью обычно используют оребрение внешних поверхностей. Кроме того, оребрение может непосредственно воздействовать на интенсивность теплообмена в пограничном слое и коэффициент конвективной теплоотдачи α. Рассмотрим влияние оребрения внешней поверхности на теплообмен. Схема оребрения показана на рис.1.

Рис.1. Поверхность нагрева с ребрами прямоугольного сечения: δ - толщина ребра; l - высота ребра; L – длина ребра; Tw 2 – температура у основания ребра; Tl – температура на вершине ребра

Площадь оребренной поверхности А2,р = Aр + Aм , где Aр - площадь ребер, Aм - площадь межреберного пространства, Tw 2 - температура межреберной· поверхности, α2 - коэффициент теплоотдачи от оребренной поверхности.

Тепловой поток с межреберной поверхности Qм = α2 ·Ам ·(Тw 2 –Tf 2 ).

Тепловой поток с поверхности ребер Qр2 ·Ар ·(Тw 2 – Tf 2 )·ψр .

Общий тепловой поток с оребренной поверхности Q2,р2 ·(Амр ·Ар )·(Тw2 –Tf2 ), где ψр =Q/Qmax (1). Допускаем, что коэффициент теплоотдачи α2 одинаков для межреберной поверхности и поверхности ребер (что верно до определенного предельного расстояния между двумя соседними ребрами).

Допускаем, что коэффициент теплоотдачи α2 одинаков для межреберной поверхности и поверхности ребер (что верно до определенного предельного расстояния между двумя соседними ребрами).

Перенос теплоты через оребренную поверхность. Paссмотрим процесс переноса теплоты через оребренную с внешней стороны стенку при граничных условиях III рода. Тепловой поток Q можно записать следующим образом:

где индексы "1" и "2" относятся, соответственно, к внутренней и внешней поверхностям; εф - коэффициент, учитывающий влияние формы стенки; для плоской стенки εф =l.

Введем полное термическое сопротивление Rр * , м2 ·К/Bт, оребренной поверхности

и коэффициент теплопередачи через оребренную поверхность Кр , Вт/(м2 ·К)

отнесенные к единице площади оребренной поверхности А2,р .

Тогда

Q = Кр ·А2,р ·(Тf 1 -Tf 2 ).

Так как величина ψр всегда меньше единицы, то суммарный эффект оребрения будет определяться совокупным воздействием увеличения отношения площадей теплообмена A2,р1 и достигаемой величиной ψр . По мере увеличения высоты ребра с ростом площади оребрения одновременно уменьшается средняя температура ребра и, соответственно, величина ψр . Поэтому существуют оптимальные размеры оребрения (высота и толщина ребер, их число, расстояние между ними), при которых передаваемая теплота становится максимальной и делает оребрение наиболее эффективным.

Эффективность оребренuя. Так как оребрение снижает термическое сопротивление только оребренной поверхности, то оно будет эффективно лишь в том случае, если другие составляющие общего термического сопротивления (материала, неоребренной поверхности)

существенно меньше. Это означает, что чем больше l/α2 по сравнению с 1/α1 и δ/λw ·εф , тем выше эффективность оребрения.

Критерий эффективности оребрения может быть приближенно найден следующим образом. Очевидно, что оребрение целесообразно лишь в том случае, если тепловой поток с боковой поверхности ребра Ар = П·lбольше, чем тепловой поток с основания ребра Аf .

Следовательно величина ψр ' должна быть значительно больше единицы. Выражение для ψр ' можно записать в виде:

где Bi2 = α2 ·δ/λw . Практически при всех значения l/δ величина ψр ' > 1 при α2 ·δ/2·λw =Bi2 /2 < 1. При этом чем больше l/δ, тем больше ψр '. На практике в качестве критерия используют условие Bi2 <0,2, когда величина ψр ' становится существенно больше единицы.

Определение температурного напора при переменных температурах. Уравнение (5) для теплового потока записано при условии постоянства температур Тf 1 и Тf 2 . Это допущение справедливо, если количество переносимой теплоты намного меньше теплосодержания охлаждаемой и нагреваемой сред. Если это условие не выполняется, то отвод теплоты от более нагретой среды будет уменьшать ее температуру, а подвод теплоты к более холодной среде будет ее температуру увеличивать. Найдем температурный напор в уравнении (5) при переменных значениях температур Tf 1 и Тf 2 . Обозначим TfI = Тг , Тf 2х .

Уравнение теплового потока. Поток теплоты через единицу поверхности теплообмена dА: dQ = Kp ·(Tг – Tx )dA = Kp ·∆TdA (7), где Кр – коэффициент теплоотдачи через единицу поверхности теплообмена; Тг , Тх – текущие переменные температуры греющей и нагреваемой сред (в дальнейшем индекс "г" будем относить к греющей среде, индекс "х" - к холодной).

Тепловой поток dQ при водит к увеличению температуры холодной среды и уменьшению температуры нагретой среды

d(Tг – Tx ) = d(∆T) = - dQ·[1/(Cp г ·Gг )+1/( Cpx ·Gx )]

где Срг , Срх - теплоемкость горячей и холодной среды при P=const; Gг ,Gx - массовый расход горячей и холодной среды, кг/с.

Обозначим 1/(Cp г ·Gг )+1/( Cpx ·Gx ) = n. Тогда dQ = - d(∆T)/n (8).

Интегрируя последнее уравнение в пределах от начального значения ∆Т=∆Т' до конечного значения ∆Т=∆Т" при n=const, получим уравнение потока теплоты Q = (∆Т' - ∆Т")/n (9), где ∆Т' = Тг ' – Тх ', ∆Т" = Тг " – Тх "; Тг ', Тг " – начальная, конечная температуры нагретой среды; Тх ', Тх " – начальная, конечная температуры холодной среды. Тогда

Среднелогарифмический перепад температур. Подставляя значения dQ из (8) в (7), получим: - d(∆Т)/n = Kp ·∆ТdA.

Интегрируя это уравнение в пределах от начального значения ∆Т=∆Т' до конечного значения ∆Т=∆Т" по всей поверхности теплообмена А, получим: ln(∆Т'/∆Т") = Kp ·n·A. Подставляя значение n из уравнения (9) в последнее уравнение, найдем

Обозначим ∆Тср = (∆Т' - ∆Т'')/ln(∆Т'/∆Т'') - среднелогарифмический температурный напор.

Введем среднеарифметический температурный напор ∆Тср а : ∆Тср а = (∆Т' + ∆Т'')/2.

Отношение среднеарифметического перепада ∆Тср а к среднелогарифмическому ∆Тср равно

∆Тср а /∆Тср =

При ∆Т'/∆Т''→1, ∆Тср →∆Тср а во всех других случаях ∆Тср < ∆Тср а . Средний перепад при переменных температурах нагретой и холодной сред используют при расчете переноса теплоты в теплообменных аппаратах.

ЗАДАНИЕ

Исследовать эффективность оребрения поверхности плоской стенки в зависимости от высоты ребра h, коэффициент теплопроводность материала λ при граничных условиях третьего рода.

Плоская стенка оребрена по высоте продольными ребрами прямоугольного сечения высотой h и толщиной 2δ. Стенка имеет размеры по высоты 800 мм и ширине 1000 мм. По ширине стенки размещено 50 ребер. Для оптимального размера ребра произвести расчеты распределения температуры по высоте ребра, определить плотность потока теплоты по высоте ребра, определить плотность потока теплоты, передаваемой ребром. Оценить вклад отвода теплоты к воздуху оребренной поверхностью стенки по сравнению с неоребренной.

Исходные данные:

Длина ребра: l = 800 мм

Высота ребра: h = 10;20;30мм

Толщина ребра: b = 1,0 мм

Материал ребра: латунь

Температура воздуха: tв = 20°С

Температура поверхности у основания ребра: tс = 100°С

Скорость движения воздуха: ω = 10;5 м/с


РЕШЕНИЕ

Заданы следующие параметры:

l 0,8 м λ 100 Вт/м·К
h 0,01 м tв 20 °С
b 0,001 м tс 100 °С
H 1 м ω 10 м/с
n 50

P = 2·(b + l) = 2·(0,001 + 0,8) = 1,602 м

f = b·l = 0,001·0,8 = 0,0008 м2

ν = 0,00001506 м2

Re = ω·l/ ν = 10·0,8/0,00001506 = 531208,5

Pr = 0,703

Nu= 0,33·Re0,5 ·Pr0,33 ·(Pr/Prс )0,25

Так как (Pr/Prс )0,25 для воздуха примерно равен 1, то

Nu = 0,33·(531208,5)0,5 ·(0,703)0,33 = 214,11

λв = 0,016 Вт/м·К

α1 = λв ·Nu/l = 0,016·214,11/0,8 = 4,28

α = α1 ·(S2 /S1 )

S1 = H·l = 0,8·1 = 0,8 м2

S2 = H·l + 2·h·l·n = 0,8 + 0,8 = 1,6 м2

α = 4,28·(1,6/0,8) = 8,56

Q = α·P·h·( tс - tв ) = 8,56·1,602·0,01·80 = 10,97

η = th(m·h)/m·h

m = √α·P/λ·f = √8,56·1,602/100·0,0008 = 13,09

m·h = 13,09·0,01 = 0,1309

η = 0,00009943


Заданы следующие параметры:

l 0,8 м λ 100 Вт/м·К
h 0,01 м tв 20 °С
b 0,001 м tс 100 °С
H 1 м ω 5 м/с
n 50

Re = ω·l/ ν = 5·0,8/0,00001506 = 265604,25

Nu= 0,33·Re0,5 ·Pr0,33 ·(Pr/Prс )0,25

Nu = 0,33·(265604,25)0,5 ·(0,703)0,33 = 151,4

α1 = λв ·Nu/l = 0,016·151,4/0,8 = 3,03

α = α1 ·(S2 /S1 )

α = 3,03·(1,6/0,8) = 6,06

Q = α·P·h·( tс - tв ) = 6,06·1,602·0,01·80 = 7,77

η = th(m·h)/m·h

m = √α·P/λ·f = √6,06·1,602/100·0,0008 = 11,02

m·h = 11,02·0,01 = 0,1102

η = 0,0000996

Заданы следующие параметры:

l 0,8 м λ 100 Вт/м·К
h 0,02 м tв 20 °С
b 0,001 м tс 100 °С
H 1 м ω 10 м/с
n 50

Re = ω·l/ ν = 10·0,8/0,00001506 = 531208,5

Nu= 0,33·Re0,5 ·Pr0,33 ·(Pr/Prс )0,25

Nu = 0,33·(531208,5)0,5 ·(0,703)0,33 = 214,11

α1 = λв ·Nu/l = 0,016·214,11/0,8 = 4,28

α = α1 ·(S2 /S1 )

α = 4,28·(2,4/0,8) = 12,84

Q = α·P·h·( tс - tв ) = 12,84·1,602·0,02·80 = 32,91

η = th(m·h)/m·h

m = √α·P/λ·f = √12,84·1,602/100·0,0008 = 16,03

m·h = 16,03·0,02 = 0,3206

η = 0,000386836


Заданы следующие параметры:

l 0,8 м λ 100 Вт/м·К
h 0,02 м tв 20 °С
b 0,001 м tс 100 °С
H 1 м ω 5 м/с
n 50

Re = ω·l/ ν = 5·0,8/0,00001506 = 265604,25

Nu= 0,33·Re0,5 ·Pr0,33 ·(Pr/Prс )0,25

Nu = 0,33·(265604,25)0,5 ·(0,703)0,33 = 151,4

α1 = λв ·Nu/l = 0,016·151,4/0,8 = 3,03

α = α1 ·(S2 /S1 )

α = 3,03·(2,4/0,8) = 9,09

Q = α·P·h·( tс - tв ) = 9,09·1,602·0,02·80 = 29,3

η = th(m·h)/m·h

m = √α·P/λ·f = √9,09·1,602/100·0,0008 = 13,49

m·h = 13,49·0,02 = 0,2698

η = 0,000390569


Заданы следующие параметры:

l 0,8 м λ 100 Вт/м·К
h 0,03 м tв 20 °С
b 0,001 м tс 100 °С
H 1 м ω 10 м/с
n 50

Re = ω·l/ ν = 10·0,8/0,00001506 = 531208,5

Nu = 0,33·(531208,5)0,5 ·(0,703)0,33 = 214,11

α1 = λв ·Nu/l = 0,016·214,11/0,8 = 4,28

α = 4,28·(3,2/0,8) = 17,12

Q = α·P·h·( tс - tв ) = 17,12·1,602·0,03·80 = 65,82

η = th(m·h)/m·h

m = √α·P/λ·f = √17,12·1,602/100·0,0008 = 18,52

m·h = 18,52·0,03 = 0,5556

η = 0,000817558

Заданы следующие параметры:

l 0,8 м λ 100 Вт/м·К
h 0,03 м tв 20 °С
b 0,001 м tс 100 °С
H 1 м ω 5 м/с
n 50

Re = ω·l/ ν = 5·0,8/0,00001506 = 265604,25

Nu = 0,33·(265604,25)0,5 ·(0,703)0,33 = 151,4

α1 = λв ·Nu/l = 0,016·151,4/0,8 = 3,03

α = 3,03·(3,2/0,8) = 12,12

Q = α·P·h·( tс - tв ) = 12,12·1,602·0,03·80 = 46,6

η = th(m·h)/m·h

m = √α·P/λ·f = √12,12·1,602/100·0,0008 = 15,58

m·h = 18,52·0,03 = 0,5556

η = 0,000839723


СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. В.Т. Кумсков, Ю.П. Сидоров. Тепломассообмен. Темы и задания на курсовую работу часть1,2.

2. В.П. Исаченко, В.А. Осипова. Теплопередача. – М.: изд. Энергия, 1975. – 486с.

3. Теплотехника: Учебник для втузов/ А.М. Архаров, И.А. Архаров, В.Н. Афанасьев и др.; Под общ. ред. А.М. Архарова, В.Н. Афанасьева. - 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. – 712 с.: ил.

4. Теплотехника: Учебник для вузов/ В.Н. Луканин, М.Г. Шатров, Г.М. Камфер и др.; Под ред. В.Н. Луканина. – 5-е изд., стер. – М.: Высшая шк., 2006. – 617 с.: ил.

5. Теплотехника: Учебник для вузов/ А.П. Баскаков, Б.В. Берг, О.К. Витт и др.; Под ред. А.П. Баскакова. – 2-е изд., перераб. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 224 с.: ил.

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений07:10:19 19 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
20:43:56 29 ноября 2015
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
14:07:00 25 ноября 2015

Работы, похожие на Курсовая работа: Анализ тепломассообмена

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(150908)
Комментарии (1842)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru