Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
По выполнению практических работСтр 1 из 4Следующая ⇒
Методические указания По выполнению практических работ по дисциплине «Теплотехника» для специальностей 150401 «Металлургия черных металлов» и 150412 «Обработка металлов давлением»
2013 г. Содержание 1. Раздел 1. Топливо и расчеты горения топлива…………………………………3 1.1 ПЗ№1 Определение расчетом теплоты сгорания жидкого, твердого и газообразного топлива…………………………………………………………….3 1.2 ПЗ№2 Полный расчёт горения газообразного топлива…………………………6 2. Раздел 2. Основы механики печных газов………………………………………….9 2.1 ПЗ№ 3 Расчет сопротивления дымового тракта…………………………………9 2.2 ПЗ№4Применение уравнения Бернулли………………………………………..13 3. Раздел 3. Основы теплопередачи …………………………………………………17 3.1 Тема: Теплопроводность …………………………………………………………17 3.1.1 ПЗ№5 Расчет количества тепла передаваемого через многослойную стенку………………………………………………………….........................17 3.2 Тема: Конвекция……………………………………………………………………21 3.2.1 ПЗ№6 Свободная конвекция……………………………………………….21 3.3 Тема: Излучение …………………………………………………………………23 3.3.1 ПЗ№7Определение степени черноты смеси газов…………………………23 3.3.2 ПЗ №8 Теплообмен между газом и твердыми поверхностями……………24 4. Раздел 4. Нагрев металла……………………………………………………………27 4.1 ПЗ №9 Расчет времени нагрева тонкого тела при постоянной температуре…27 4.2 ПЗ №10 Расчет времени нагрева массивного тела при постоянной температуре……………………………………………………………………….28 Приложения………………………………………………………………………………29 Литература………………………………………………………………………………36
Раздел 1. Топливо и расчеты горения топлива ПЗ№1 Определение расчетом теплоты сгорания жидкого, твердого и газообразного топлива Задача 1 Определить высшую теплоту сгорания каменного угля, если известен состав его рабочей массы: 65% Ср, 15% Нр, 3%Ор, 2%Sр, 10%Ар, 5%Wр. Решение Высшуютеплоту сгорания твердого топлива определяем по формуле Менделеева:
], кДж/кг Qрв =4,187·[(81·65+300·15-26(3-2)]=40777,193кДж/кг Ответ: Qрв=40777,193кДж/кг
Таблица 1 – Варианты заданий
Задача 2 Определить низшую теплоту сгорания мазута, если известен его состав: 83% Ср, 12,4% Нр, 1,3%Ор, 2%Sр, 0,3%Ар, 1%Wр. Решение Низшую теплоту сгорания жидкого топлива определяем по формуле Менделеева: Qрн= 4,187[81Cр +300Нр-26(Ор- Sр)-6(Wр+9Нр)],кДж/кг Qрн = 4,187·[81·83+300·12,4-26·(1,3 - 2) - 6·(1+9·12,4)] =40972,3072кДж/кг Ответ:Qрн =40972,3072кДж/кг
Таблица 2 – Варианты заданий
Задача 3 Определить теплоту сгорания газообразного топлива для газа состоящего из:32% СН4,40%С2Н4,22%N2,4%Н2,2%Н2О. Решение Теплоту сгорания газообразного топлива определяем исходя из его состава и тепловых эффектов реакций окисления его компонентов, определяемых по таблице А1 приложения.
Qнр= =35501,2кДж/м3 Ответ: Qнр=35501,2кДж/м3 Таблица 3 –Варианты заданий
ПЗ№2 Полный расчёт горения газообразного топлива Задача Определить характеристики горения для случая сжигания природного газа, Состоящего из: 32% СН4, 40%С2Н4, 22%N2, 4%Н2, 2%Н2О. 1) Количество воздуха, необходимого для сжигания. 2) Количество и состав продуктов сгорания. 3) Калориметрическую температуру горения. Решение Расчёт ведём на 100м3 газа. Все расчёты сводим в таблицу 1 Удельный объём воздуха и продуктов сгорания: V вуд= 10,63 м3/м3 V пруд= 11,61 м3/м3
Определяем низшую теплоту сгорания топлива: Qрн= =35501,2кДж/м3
Определяем энтальпию продуктов сгорания: iпр= кДж/м3 Определяем калориметрическую температуру горения: t=1800 C iCO2=4361 0,096=419 iN2 =2674 0,743=1965 iO2 = 2800 0,032=93 iH2O=3430 0,129=443 2920кДж/м3<iпр t=1900 C iCO2=4635 0,096=445 iN2=2808 0,743=2084 iO2=2971 0,032=98 i H2O=3657 129=472 3099кДж/м3>iпр
Энтальпии продуктов сгорания определяем по таблице А2 приложения.
tk=tmin+ 1800+0,77*100=1877⁰C
Ответ: tk=1877⁰C
Таблица 1 - Состав газа
Таблица 4 – Варианты заданий
Задача 1
Определить потери напора на пути движения продуктов горения от рабочего пространства печи до дымовой трубы. Дано: количество продуктов горения V=28800м3/ч=8м3/с, плотность дымовых газов pго =1,28 кг/м3, температура дыма в конце печи T=1223К, размеры рабочего пространства в конце печи F=1,0х1,0 м2. дымовой тракт из кирпича l=0,05
Решение: Потери напора состоят из потерь на трение, поворот на 900 и на преодоление геометрического напора. hпотерь = hтр + hпом + hм.с hтр=λ*
hм.с= hгеом=g*h*(pво-pго) Для определения hтр ,hм.с, hгеом. Необходимо найти wго, l, dг. ω го находим из условия V=F*ωo Длину дымохода определяем по центру дымохода Гидравлический диаметр определяем по формуле: где F – площадь сечения дымохода, м2 П – периметр сечения дымохода,м dг= hтр= 73,3 (Н/м2) 2) hм.с= 57,3 (Н/м2) e=1,25∙1,0∙1,0=1,25(см. приложение, таблица А3, пункт 6) 3)hгеом=9,81*3*(1,29-1,28)=0,28 (Н/м2)
Тогда hпотерь=73,3+57,3+0,28=130,9 (Н/м2) Ответ: hпотерь=130,9 Н/м2
Таблица 5 – Варианты заданий
Задача 2 Высота рабочего пространства камерной печи H. На уровне пода печи поддерживается давление, равное давлению окружающей среды P0 = 101,3 кН/м2. Также известна температура дыма Tг и воздуха Tв. Найти абсолютное давление Pг и геометрический напор газа под сводом печи hгеом.
Н
Таблица 6 – Варианты заданий
Задача 3
Рассчитать величину полных потерь давления при движении продуктов сгорания по системе каналов от печи до дымовой трубы. Размеры и конфигурация каналов показаны на рисунке количество дымовых газов (при 0°C) Vг= 0,8 м3/с; их плотность rro=1,28 кг/м3; температура на воздухе из печи 900°C; среднее падение температуры по длине каналов 3°C на 1м. Плотность окружающего воздуха при температуре 20°Crв = 1,2 кг/м3.
Задача1 Для целей горячего водоснабжения к потребителям подаётся вода в количестве V=200м3/ч при температуре t=70⁰C. Длина трубопровода =1000м, внутреннийдиаметр d=259 мм, давление воды в начале линии =235Н/м2. Определить полный напор в конце трубопровода, если труба металлическая, а потеря напора в местных сопротивлениях равна 10% потерь на трение. Дано: V=200м3/ч=0,6м/с t=70⁰С d=259мм = 0,259м P1=235 Н/м Определить: =? Решение Полный напор в начальной точке определяется по управлению Бернулли h1=pgz1+p1+ Напор в конце трубопровода h2=h1-hпотерь Потери напора определим по формуле: hпот=hтр+hм.с.=hтр+0,1hтр=1,1hтр Потеря на трение определим по формуле: hтр=λ* Для определения h1 и hтр найдем значение w и r при температуре t=700C w=w○(1+αt) ωo= ω= 1,14*(1+ )=1,43 (м/с) ρ= (кг/м3) rо воды=1,0 (кг/м3) Определяем h потери, учтя, что металлические трубы l=0,04 и dг =d hпот=1,1*(0,04* )=111 ( Н/м2) Если принять за начало отсчета Z1= 0, то h1=0+23 =235,8 ( Н/м2 ) Тогда h2 =235,8-111=124,8 (Н/м2 ) Ответ: h2 =124,8 ( Н/м2) Таблица 7 – Варианты заданий
Задача 2 Определить утечку воды из тепловой сети через образовавшееся отверстие в стенке. Известно избыточное давление в сети P изб, температура воды tB, rB=1000кг/м3, площадь отверстия F. Коэффициент расхода отверстия m= 1.
Таблица 8 – Варианты заданий
Задача 3 Определить высоту кирпичной трубы, предназначенной для удаления продуктов сгорания от группы термических печей. Известный суммарные потери давления по дымовому тракту Pпот, общий расход дымовых газов при 0°CVr, температура дымовых газов у основания трубы trоснов, плотность газов rr= 1,28 кг/м3 температура окружающего воздуха tв = 20°C
Таблица 9 – Варианты заданий
Тема: Теплопроводность ПЗ№ 5. Расчет количества тепла передаваемого через многослойную стенку Задача 1.1 Стенка нагревательной печи изготовлена из двух слоев кирпича. Внутренний слой выполнен из огнеупорного кирпича толщиной d1=350 мм, а наружный слой из красного кирпича 2=250 мм. Определить температуру на внутренней поверхности стенки t1 и на внутренней стороне красного кирпича t2,если на наружной стороне температура стенки t3=900С, а потеря теплоты через 1м2стенки равна 1кВт. Коэффициенты теплопроводности огнеупорного и красного кирпича соответственно l1=1,Вт/м·К, l2=0,58Вт/м·К.
Дано:q=1кВт=103Вт d1=350мм=0,35м d2=250мм=0,25м l1=1,4Вт/м·К l2=0,58Вт/м·К t3=900С Определить: t1=? t2=?
Решение: Удельный тепловой поток q через два слоя стенки определяется по следующей формуле: q= Отсюда:t1=t3+q() t1=90+1*103()=770⁰C Удельный тепловой поток q через внутренний слой d1 определяется по следующей формуле:q1=λ1 Отсюда: t2=t1- *q t2=770- *1*103=520⁰C
Ответ: t1=7700C, t2=5200C
Таблица 10 – Варианты заданий Задача 1.2 Стальная плита, толщина d = 2 S = 300 мм равномерно нагрета до температуры tнач = 1000 ºС. Плита охлаждается на воздухе, имеющем температуру tok= 30ºС. Определить температуру поверхности и центра плиты через 0,5 часа, после начала охлаждения, если плита изготовлена из высокоуглеродистой стали, а коэффициент теплоотдачи от поверхности плиты равен α = 100 Вт/м2 К Дано: d = 2 S = 300 мм = 0,3 м tнач = 1000ºС tok= 30ºС τ = 0,5 ч = 1800 с α = 100 Вт/м2 К Сталь высокоуглеродистая Определить: tпон =? tцентр =? Решение. По приложению (таблица А4)определяем, что при t = 1000 ºС коэффициент теплопроводности высокоуглеродистой стали равен λ= 26,5Вт/м·К, а коэффициент теплопроводности α=5,56 м2/с. Критерий Био равен: Bi= а критерий Фурье
По номограмме на рисунке А1 приложения для полученных значений критериев Био и Фурье находим: пов= апо рисунку А2 приложения ц= =0,86 Отсюда: tпов=tок-(tок-tнач)* пов=30-(30-1000)*0,68=629,6⁰C tц=tок-(tок-tнач)* ц=30-(30-1000)*0,86=804,2⁰C
Ответ: tпов=629,6⁰С tц=804,2⁰С
Таблица 11 – Варианты заданий
Задача 2 Определить тепловой поток через поверхность 1м паропроводна с внутренним диаметром 140мм и толщенной стенки δ1 мм, изолированного Двумя слоями тепловой изоляции δ2 мм и δ3 мм Коэффициенты теплопроводности трубы и изоляции соответственно λ1 = 55Вт.к, λ 2 =0,037Вт/м·К,λ 3=0,14Вт/м·К. Температура на внутренней поверхности трубопровода t1,◦Cи наружной поверхности изоляции t4,⁰С.
Таблица 12 – Варианты заданий
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2020-10-24; просмотров: 311; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.219.22.107 (0.28 с.) |