Научная статья на тему 'Взаимные поверхности радиационного теплообмена для круговых усечённых конусов'

Взаимные поверхности радиационного теплообмена для круговых усечённых конусов Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
80
43
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Взаимные поверхности радиационного теплообмена для круговых усечённых конусов»

Разработка ППО АРМ ТСЖ выполнена в визуальной среде программирования С++ВшШег 6.

1. Правила технической эксплуатации тепловых энергоустановок. Госэнергонадзор Минэнерго России. - М.: ЗАО «Энергосервис», 2003. - 264с.

2. В.А. Литвиненко, В.В. Париносов. Программное обеспечение АРМ ТСЖ / Труды Международных научно-технических конференций «Интеллектуальные системы» (1ЕЕЕ АГБ’ОЗ) и «Интеллектуальные САПР» (САБ-2003). - М.: Изд-во «Физико-математической литературы», 2003, т.2. - С.258-264.

3. - : . 1.

Отопление, водопровод, канализация. - М.: Стройиздат, 1975. - 42%.

4. . :

под редакцией А.М. Тугая. - Киев: Буд1вельник, 1982. - 256с.

УДК 681.3.069

В.Е. Логинов

ВЗАИМНЫЕ ПОВЕРХНОСТИ РАДИАЦИОННОГО ТЕПЛООБМЕНА ДЛЯ КРУГОВЫХ УСЕЧЁННЫХ КОНУСОВ

-

. , зазору между внутренним и внешним конусами течёт нагреваемый воздух. Для уравнений теплового баланса необходимо иметь формулы расчёта взаимных поверхностей теплообмена: Нх г - для излучения полоски стенки на слой газа, Н г ёс - для излучения слоя газа на полоску стенки, Н , Н - для излучения полоски стенки внутреннего конуса на полоску стенки внешнего конуса и наоборот.

Формулы для расчёта величин Н^^,, Н^.^,, Н12 были получены следующим

образом.

При выводе формулы приближённого вычисления Нл. лс за основу принято

выражение из работы [1] для взаимной поверхности обмена между объёмом V и поверхностью ¥:

где кп - коэффициент поглощения, Г - расстояние между текущими точками объёма и поверхности, в - Угол между нормалью к поверхности в её текущей точке и

, .

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

(1)

В нашем случае V = йГ - элементарный слой газа толщиной йх, ¥ = йС -элементарная полоска конической поверхности высотой . В силу малости йх, получаем:

ъта

Раздел

«Моделирование сложных систем»

где R - радиус нижнего основания внутреннего конуса, СС - угол наклона образующей конуса к основанию. В пределах слоя газа Г изменяется, в качестве приближённого значения принимается Гс - расстояние между центром слоя газа и точкой на полоске стенки. Учитывая, что cos Д = sin у, где Y - угол между образующей конуса и направлением на центр слоя газа, получаем приближённую формулу:

И„„с = 2п- exp(-<-„ -r)-К .W<«■-X-ctgaY-(Ri-I-ctga>-dx. (3)

Значение вычисляется по формуле:

k„ = Є (ТЛх))-'7^1 (4)

\тс(Е)

£г (Тг (х)) - степень черноты газа при абсолютной температуре

Тг (х),Тс (£) - абсолютная температура стенки.

Значения Б1П у и Г вычисляются по обычным формулам векторной алгебры. Поскольку На(. м, = Н лг л(., то формула вычисления Нл, Л1, получается из формулы (3) простой перестановкой символов X и £ :

„ , , , , ыпу-(Л, - х-аг8а) -(Л, -£- ^а)2-йх, (5)

Нйсж = 2 п- ехР(-к/, - Г) - к„-----------------2—:------------------- v '

где^ = є (Г^)).!^ (б)

1ГС< х)

H ■2

[■] для площади взаимной поверхности облучения ДЛЯ двух поверхностей F , F , разделённых поглощающей средой:

=!• JdF, Jexp(-k„ -Г)-C°SД .F , (7)

п V F Г

где в - угол между отрезком, соединяющим текущие точки поверхностей F , F и нормалью к поверхности Fl в её текущей точке М; Д, - т0 же Д™ поверх-

F .

В нашем случае F, и F, - элементарные полоски конических поверхностей, расположенных на высоте X на одной поверхности и на высоте £ на другой по. R 3 ,

образующей и основанием через Д, т0 же Д™ внутреннего конуса - через R и (X . COS в1 = sin ух; cos Д, = sin У2 при условии, что рассчитывается излучение внутреннего конуса на внешний. Здесь Д - угол между вектором РМ и образующей внутреннего конуса, Д, - угол между РМ и образующей внешнего конуса. В силу малости полосок конических поверхностей: Fl = dCx - площадь полоски внутреннего конуса, расположенной на высоте X и имеющей размер по вертикали dx, dCl = 2 п - (Rl - х - ctga) / sin a; F, = dC, - площадь части полоски внешнего

2Q3

конуса, видимой из текущей точки М внутреннего конуса; полоска внешнего конуса расположена на высоте £ и имеет размер по вертикали . Расстояние от оси цилиндра до точки М: \ОМ\ = - х • ctga^; расстояние от оси цилиндра до точки Р:

\Ор = Я3 -£• ^0. При - х • ^а(Я3 - £ • получаем:

dC — 2 • arccos

' 2

R. - x • ctga

R3 -$• ctgp,

В результате получаем формулу:

(R3 - £ • ctgP) • d£

sin в

4 • exp(-kn • r) • sin y • sin y2 • (R. - x • ctga) • (R3 -£• ctgP)

H19 —----------------------------:---------------------------------------

r • sin a • sin в (8)

R. - x^ctga • arccos---------------dx

R3 -£• ctge

При R - x • ctgaR3 - £ • ctge получаем:

„ = 4 • ехР(-кл •r) •sin Yi •sin Y2 • (Ri - x • ctga) • (R3 - £ • ctgp)

H 10 —---------------------------------------------------------------------------

12 2 '' П

r • sin a • sin p (9)

• R3 -£ ctgp J

• arcsin------------------dx

R. - x • ctga

Величина к п рассчитывается в дан ном случае по формуле:

(т,\х) + тг(£)\ 1т ,^) + т, (£) (10)

к jj — £,

2

tTa(x) + Г, ,(£)’

где 7 (х),ГС2 (£) - абсолютные температуры внутренней стенки С и наружной стенки С .

^ 2

При расчёте излучения наружной стенки на внутреннюю стенку необходимо знать величину Н . Формулы для расчёта этой величины получаются из формул (8)

и (9) простой перестановкой символов X и £.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. БлохЛ.Г.идр. Теплообмен излучением: Справочник. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 432с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.