![]() |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
|
Цель работы: научить студентов выбирать и рассчитывать толщину теплоизоляции
Общие положения
Общие теплопоступления в рабочие помещения складываются из теплоты, передаваемой через наружные ограждения, из бытовых и технологических тепловыделений, вносимых с воздухом из системы вентиляции и кондиционирования и поступающих от работающего оборудования. В связи с этим нормальная работа оборудования, т.е. поддержка стабильного допустимого теплового режима работы оборудования является одним из важнейших условий нормальной эксплуатации оборудования. С целью недопущения вредных воздействий повышенной температуры поверхности оборудования применяется защитная теплоизоляция.
Теплота, создаваемая внутри изолированного оборудования, переносится к поверхности конструкции, и оттуда выносится через теплоизоляцию. Количество выносимой теплоты определяется по формуле:
, (1)
где к – суммарный коэффициент теплопроводности конструкции (материалов стенки оборудования и материала слоя изоляции, ;
F – изолирующая площадь, ;
- температура внутри рабочей камеры (т.е. внутри оборудования) и температура на поверхности кожуха (на внешней стенке оборудования),
.
Выведенное на поверхность тепло путем поверхностного излучения с нагретого тела отводится в окружающую среду.
, (2)
где - коэффициент теплоотдачи от поверхности к воздуху помещения,
;
- температура окружающего воздуха.
Коэффициент теплоотдачи от изолированной стенки к воздуху представляет собой сумму коэффициентов теплопередачи лучеиспусканием и конвекцией воздуха, т.е.
. (3)
Согласно закону Стефана-Больцмана энергетическая совместимость абсолютно черного тела пропорциональна четвертой степени его термодинамической температуры, т.е.
(4)
где - постоянная Стефана-Больцмана; этот закон отражает равновесное излучение в замкнутой полости.
Используя эти зависимости и закон Вина, (луч) можно выразить формулой:
, (5)
где и
- абсолютные температуры, К;
е – степень черноты изолирующей поверхности, .
Коэффициент (конв) связан с диффузионными процессами в атмосфере, которые подчиняются закону Фика:
,
где - удельный поток массы, численно равной массе вещества, которое диффундирует через плоскую поверхность с площадью, равной 1 и перпендикулярной направлению переноса вещества;
- плотность переносимого газа;
D – коэффициент диффузии.
С вещественным потоком переноситься тепло. Поэтому коэффициент (конв) зависит от кинематических параметров окружающей газовой атмосферы и от физических свойств газа. В практических расчетах для оценки коэффициента
(конв) используется некоторая эмпирическая зависимость:
, (6)
где - по существу является критерием подобия;
- коэффициент теплопроводности воздуха (Вт/мК);
L – размер характерного параметра формы тела, находящегося в конвертируемой среде, м.
Значение коэффициента теплопроводности газа (в данном случае воздуха) зависит от температуры среды, физических свойств (кинематическая вязкость), которые представляются критерием Прандтля.
В свою очередь, критерий Нуссельта представляется следующей эмпирической зависимостью:
, (7)
где С и n – эмпирические коэффициенты;
- критерий Грасгофта, который определяется следующей зависимостью:
, (8)
где - коэффициент объемного расширения,
;
g – ускорение свободного падения, ;
v – коэффициент кинематической вязкости, ;
- температура на излучающей поверхности К;
- температура окружающего воздуха, К.
Дата публикования: 2015-04-07; Прочитано: 246 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!