Студопедия — Методические указания. Теория теплообмена – наука о процессах переноса теплоты
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Методические указания. Теория теплообмена – наука о процессах переноса теплоты






Теория теплообмена – наука о процессах переноса теплоты. Применительно к холодильным машинам рассматриваются следующие процессы:

Теплопроводность – перенос тепла, возникающий при непосредственном соприкосновении между частицами тела. Распространение тепла путем теплопроводности описывается законом Фурье, согласно которому количество переданного тепла пропорционально падению температуры, времени и площади сечения, перпендикулярного направлению распространения тепла:

или ,

где: – температурный градиент, ; – элементарная площадка, ; – коэффициент теплопроводности тела, который определяет количество тепла, проходящее в единицу времени через единицу поверхности при падении температуры в градусах на единицу длины, .

Тепловой поток через плоскую стенку:

,

где – толщина стенки, м.

Конвекция – распространение тепла путем перемещения и перемешивания между собой более и менее нагретых частиц жидкости. Распространение тепла определяется по закону Ньютона:

,

где – коэффициент, который определяет количество теплоты, проходящее в единицу времени от рабочего тела (жидкости) к стенке (или наоборот) через 1 м2 поверхности при разности температур в 1 градус, , и определяется с использованием критериев подобия – безразмерных соотношений параметров, характеризующих физический процесс и экспериментальных данных.

Теплообмен излучением – лучеиспускание – перенос энергии в виде электромагнитных волн. Распространение тепла

,

где: – степень черноты тела; – лучеиспускательная способность, ; – лучеиспускательная способность абсолютно черного тела; – постоянная Стефана – Больцмана; – коэффициент излучения абсолютно черного тела.

Теплопередача – процесс теплообмена, являющийся результатом совокупного действия теплопроводности, конвекции и лучеиспускания. Распространение тепла:

,

где – коэффициент теплопередачи, , – представляет собой мощность теплового потока, проходящего от более нагретой среды к менее нагретой через 1 м2 поверхности при разнице температур между средами в 1 градус.

Тепловые процессы в агрегатах холодильных машин.

Теплообменные аппараты:

Конденсатор – служит для передачи поглощенного хладагентом тепла в более холодную окружающую среду (имеет 3 рабочие зоны – отвод теплоты перегрева, конденсация, охлаждение жидкости).

При расчете конденсатора определяется площадь рабочей поверхности теплопередачи и режим обдува. Исходными данными для расчета являются:

- тепловая нагрузка – ();

- температура конденсации – ();

- рабочее тело;

- начальная температура охлаждающей среды.

Тепловая нагрузка конденсатора равна:

,

откуда площадь теплопередающей поверхности:

,

где – средняя логарифмическая разность температур.

Коэффициент теплопередачи, отнесенный к площади внутренней поверхности теплопередачи:

,

где: – коэффициент теплоотдачи со стороны хладагента; – коэффициент теплоотдачи со стороны воздуха; – площадь поверхности, к которой отнесены термические сопротивления (поверхность раздела); – сумма термических сопротивлений, загрязнений и стенки.

,

, – начальная и конечная температуры охлаждающей среды; – температура конденсации.

Данные для расчета:

- нагрев воздуха в конденсаторе 8…10º С;

- коэффициент теплопередачи;

- коэффициент теплоотдачи определяется по критериальным уравнениям и геометрии конденсатора.

Испаритель – теплообменный аппарат, в котором происходит кипение хладагента за счет отнятия тепла от охлаждающей среды.

При расчете испарителя определяется площадь его теплопередающей поверхности. Исходными данными для расчета являются:

- холодопроизводительность;

- температура охлаждаемой среды;

- рабочее вещество;

- тип аппарата.

Сумма теплопритоков в камеры холодильной машины:

,

где – расход холода на теплопередачу через ограждение камер; – на охлаждение и замораживание продуктов; – на охлаждение воздуха в камерах; – на эксплуатационные нужды (утечки через неплотности).

 

Холодопроизводительность:

,

где – коэффициент рабочего времени (»0, 5).

Площадь теплопередающей поверхности:

,

где – плотность теплового потока.

Средняя логарифмическая разность температур:

,

где , – разности температур воздуха и хладагента на входе и выходе испарителя.

Коэффициент теплопередачи:

,

где: – коэффициент теплоотдачи от охлаждаемого воздуха стенке испарителя; – коэффициент теплоотдачи от стенки испарителя кипящему хладагенту; – толщина стенки каналов испарителя

Теплоизоляция холодильников.

Характерная особенность всех теплоизоляционных материалов – пористая структура, которая в значительной степени определяет их термическую их термическую сопротивляемость. Основные физико – технические свойства теплоизоляции – теплопроводность, влагопоглощение, объемный вес, прочность, биостойкость, химическая активность, технологичность.

Расчет теплоизоляции холодильника сводится к определению ее толщины, обеспечивающей достаточное термическое сопротивление проникновению тепла в холодильную камеру. Термическое сопротивление теплопередаче является величиной обратной общему коэффициенту теплопередачи принятого ограждения:

,

где , – коэффициент теплоотдачи воздуха наружной поверхности шкафа и внутренней поверхности холодильной камеры воздуху камеры; , , – толщина слоя теплоизоляции, стенок корпуса шкафа, холодильной камеры; , , – коэффициенты теплопроводности материалов теплоизоляции, шкафа, холодильной камеры.

Толщина теплоизоляции без учета стенок шкафа и камеры:

.

Вопросы для самопроверки

1. Какие тепловые процессы протекают в элементах холодильных машин? 2. Какими физическими явлениями описываются тепловые процессы в агрегатах холодильных машин? 3. Принцип теплового расчета конденсатора, испарителя, тепловой защиты холодильной машины.







Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 662. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Этапы трансляции и их характеристика Трансляция (от лат. translatio — перевод) — процесс синтеза белка из аминокислот на матрице информационной (матричной) РНК (иРНК...

Условия, необходимые для появления жизни История жизни и история Земли неотделимы друг от друга, так как именно в процессах развития нашей планеты как космического тела закладывались определенные физические и химические условия, необходимые для появления и развития жизни...

Метод архитекторов Этот метод является наиболее часто используемым и может применяться в трех модификациях: способ с двумя точками схода, способ с одной точкой схода, способ вертикальной плоскости и опущенного плана...

В эволюции растений и животных. Цель: выявить ароморфозы и идиоадаптации у растений Цель: выявить ароморфозы и идиоадаптации у растений. Оборудование: гербарные растения, чучела хордовых (рыб, земноводных, птиц, пресмыкающихся, млекопитающих), коллекции насекомых, влажные препараты паразитических червей, мох, хвощ, папоротник...

Типовые примеры и методы их решения. Пример 2.5.1. На вклад начисляются сложные проценты: а) ежегодно; б) ежеквартально; в) ежемесячно Пример 2.5.1. На вклад начисляются сложные проценты: а) ежегодно; б) ежеквартально; в) ежемесячно. Какова должна быть годовая номинальная процентная ставка...

Выработка навыка зеркального письма (динамический стереотип) Цель работы: Проследить особенности образования любого навыка (динамического стереотипа) на примере выработки навыка зеркального письма...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.01 сек.) русская версия | украинская версия