Контрольная работа: Расчетная схема системы охлаждения технологической камеры

Расчетная схема системы охлаждения

технологической камеры.

Исходные данные:

- температура охлаждения воды t_вх.в =20⁰ С;

- температура внешней стенки камеры t_с =40⁰ С;

- поток излучения на внутреннюю поверхность боковой стенки технологической камеры Q_и =500 Вт;

- размеры технологической камеры:

D=0,22м; d=0,2м; h=0,4м.

Значения коэффициентов С_В ,ץ,ν при соответствующих температурах берем из прилож.3.

Расчет

1. Задаем температуру для воды выходящей из рубашки охлаждения технологической камеры t_вых.в =30⁰ С. Определяем среднюю температуру воды в рубашке охлаждения по формуле (10):

t_В =

Из прилож.3 находим значения коэффициентов С_В, γ, ν, β для температуры 25⁰ С как средние значений для температур 20⁰ С и 30⁰ С.

С_В =4178 Дж/(кг·⁰ С);

λ= 0,6 Вт/(м·⁰ С);

γ=996,9 кг/м³ ;

ν=0,906·10^-6 м² /с;

β=2,515·10^-4 1/⁰ С.

2. Определяем α' по уравнению (11):

α'=Вт/(м² ·⁰ С).

3. Определяем скорость течения воды в системе охлаждения по уравнению (13):

ω=м/с

4. Определяем значение числа Рейнольдса по уравнению (14), учитывая, что d_э = 0,22 - 0,2 = 0,02 м:

Re=

т.е. режим течения охлаждающей воды ламинарный.

5. Определяем значения чисел Pr для соответствующих температур из прилож.3, определяем Pr₂₅ ⁰ с методом усреднения ближайших табличных значений:

Pr₄₀ ⁰ с=4,31;

Pr₂₅ ⁰ с=6,22.

6.Определяем значение числа Gr по уравнению (п.2) прилож.1:

Gr=2,515·10^-4 ·9,81

7. Определяем значение числа Nu по уравнению (п.6) прилож.1:

8. Определяем значение коэффициента теплоотдачи α'' по уравнению (15):

α'' =Вт/(м² ·⁰ С).

9. Определяем расхождение Δ значений α' и α'' по уравнению (16):

Δ=

т.к. Δ<5% cчитаем значение t_вых.в =30⁰ С окончательным.

10. Определяем необходимый расход воды по уравнению (17) для работы в стационарном режиме рассматриваемой системы охлаждения:

V=м³ /с,

или V= 43,17 л/час.