Тепловые процессы. Конвективный теплообмен

Сущность и дифференциальные уравнения конвективного теплообмена. Критерии теплового подобия. Определение коэффициента теплоотдачи. Теплопередача при изменении агрегатного состояния теплоносителей (кипении и конденсации). Расчет ленточного конвейера.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 31.10.2013
Размер файла 267,9 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПЕРМСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ)

Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения

Высшего профессионального образования

«Российский государственный торгово-экономический университет»

(Пермский институт (филиал) РГТЭУ)

Курсовая работа

Тепловые процессы. Конвективный теплообмен

Выполнил:

Студент 4 курса ФМ

Группы ИТП- 41

Хусаинов А.Р.

Пермь 2012

Содержание

Введение

1. Конвективный теплообмен

2. Теория теплового подобия

2.1 Основы теории подобия

2.2 Критерии теплового подобия

2.3 Коэффициент теплоотдачи

3. Теплопередача при изменении агрегатного состояния теплоносителей

3.1 Кипение

3.2 Конденсация

4. Дифференциальные уравнения конвективного теплообмена

Расчет ленточного конвейера. Вариант №12

Список использованной литературы

Введение

Теория теплопередачи, или теплообмена, представляет собой учение о процессах распространения теплоты в пространстве с неоднородным полем температур.

Существуют три основных вида теплообмена: теплопроводность, конвекция и тепловое излучение.

Теплопроводность -- это молекулярный перенос теплоты между непосредственно соприкасающимися телами или частицами одного тела с различной температурой, при котором происходит обмен энергией движения структурных частиц (молекул, атомов, свободных электронов).

Конвекция осуществляется путем перемещения в пространстве не­равномерно нагретых объемов среды. При этом перенос теплоты неразрывно связан с переносом самой среды.

Тепловое излучение характеризуется переносом энергии от одного тела к другому электромагнитными волнами.

Теплопроводность определяется тепловым движением микрочастиц тела и связана с наличием разности температур тел. В чистом виде явление теплопроводности наблюдается в твердых телах, неподвижных газах и жидкостях при условии невозможности возникновения в них конвективных токов.

Часто все способы переноса теплоты осуществляются совместно. Например, конвекция всегда сопровождается теплопроводностью, так как при этом неизбежно соприкосновение частиц, имеющих различные температуры.

Совместный процесс переноса теплоты конвекцией и теплопроводностью называется конвективным теплообменом, частным случаем которого является теплоотдача -- конвективный теплообмен между твердой стенкой и движущейся средой.

1. Конвективный теплообмен

Конвективным теплообменом называют распространение теплоты в жидкой или газообразной среде с неоднородным распределением температуры, осуществляемое макроскопическими элементами среды при ее перемещении.

При свободной конвекции (называемой также естественной) движение жидкости возникает вследствие разности температур в различных ее частях.

При вынужденной конвекции жидкость перемещается под действием внешних сил, например насоса или ветра. Это движение не зависит от распределения температуры в жидкости. Очевидно, что существуют и промежуточные случаи конвекции -- частично свободной и частично вынужденной.

При естественной конвекции или вынужденном движении потока вдоль твердой поверхности около стенки в жидкости или газе образуется гидродинамический пограничный слой, где из-за внутреннего трения - вязкости происходит изменение скорости от нулевой (у самой поверхности) до скорости основного ядра потока. Структура пограничного слоя изменяется по длине обтекаемой поверхности, как это показано на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1

На начальном участке образуется ламинарный слой с увеличивающейся толщиной . Воздействие нормальных к поверхности пульсаций скорости, вызванное трением, приводит к разрушению ламинарного пограничного слоя и образованию турбулентного пограничного слоя толщиной, в котором все же сохраняется тонкий ламинарный подслой.

Наряду с гидродинамическим пограничным слоем в потоке существует тепловой пограничный слой, в котором температура изменяется от температуры стенки до температуры основного ядра потока. В общем случае толщины гидродинамического и теплового пограничных слоев различны, но взаимосвязь между ними наблюдается. Обобщение данных показывает следующее:

, (1.1)

где - соответственно, кинематическая вязкость, теплоемкость, плотность и теплопроводность жидкости.

Передача теплоты конвекцией осуществляется перемещением в пространстве неравномерно нагретых объемов жидкости или газов. Обычно при инженерных расчетах определяется конвективный теплообмен между жидкостью и твердой стенкой, называемый теплоотдачей. Для расчета процесса теплоотдачи используется формула Ньютона-Рихмана

, (1.2)

где q - плотность теплового потока, - коэффициент теплоотдачи, - температура потока, - температура стенки.

Коэффициент теплоотдачи , характеризующий количество теплоты, передаваемой в единицу времени через единицу площади при разности температур потока и стенки в 1К, измеряется в Дж/(кг·К). Численное значение коэффициента теплоотдачи зависит от многих факторов: скорости движения потока, температуры стенки и потока, вязкости, плотности, теплоемкости и других параметров жидкости или газа.

Когда встречается задача с многозначными, сложными функциональными связями, используется два пути её решения: аналитический с использованием физико-математического аппарата и экспериментальный.

В первом случае на основе знания физики процесса составляются дифференциальные уравнения, описывающие и учитывающие особенности явлений и эффектов, влияющих на развитие процесса, затем принимаются условия однозначности - геометрические, начальные, граничные, и система уравнений решается с определением конкретных значений искомых параметров.

Второй путь связан с созданием экспериментальной установки, проведением опытов, обработкой полученных результатов и определением искомых величин или взаимосвязей между параметрами.

История развития теплотехники показала, что при изучении процессов теплоотдачи оба этих метода имеют недостатки. Ввиду сложности дифференциальных уравнений и необходимости введения упрощений в условия постановки задачи, результаты расчетов зачастую имеют большие погрешности. Данные экспериментального метода оказываются справедливыми лишь для конкретных условий проведения опытов, и вольный перенос полученных результатов на другие похожие случаи является неправомерным.

В начале 20-го века была разработана новая теория решения таких сложных задач - теория подобия или теория обобщенных переменных. Эта теория синтезировала достоинства аналитического и экспериментального методов: на основе дифференциальных уравнений определяются безразмерные комплексы переменных величин, характеризующих рассматриваемый процесс, а интегральные взаимосвязи-решения, справедливые для многих подобных процессов, находятся экспериментальным путем. Эта теория позволила определить условия моделирования физических процессов.

конвективный теплообмен агрегатный

2. Теория теплового подобия

2.1 Основы теории подобия

При подобии физических процессов исходят из следующего:

Ш подобные процессы должны происходить в подобных геометрических системах;

Ш подобные процессы должны описываться одними и теми же дифференциальными уравнениями и иметь одинаковую физическую сущность;

Ш в подобных процессах поля физических величин (скоростей, температур, давлений и др.) должны быть подобны.

Подобными полями одноименных величин называют поля, различие которых сводится к неодинаковости их масштабов.

Смысл теории достаточно полно выражают теоремы подобия.

Первая теорема подобия, разработанная Ньютоном, говорит о том, что подобные между собой явления или процессы имеют одинаковые значения чисел (критериев) подобия - безразмерных комплексов, составленных из параметров, определяющих данное явление или процесс.

Вторая теорема подобия, доказанная Букингамом, утверждает, что числа подобия, полученные из дифференциальных уравнений, одновременно являются и числами подобия, полученными из решения (интеграла) этих уравнений, то есть интеграл дифференциального уравнения или системы уравнений может быть представлен как функция чисел подобия дифференциального уравнения.

Третья теорема подобия (теорема Кирпичёва-Гухмана) доказывает необходимость и достаточность сформулированных выше требований для суждения о подобии процессов: подобны те процессы, условия однозначности которых подобны и числа подобия, составленные из условий однозначности, равны.

Порядок определения чисел подобия из дифференциальных уравнений можно показать на простом примере получения числа Нуссельта.

При турбулентном движении потока передача теплоты происходит за счет перемешивания частиц движущейся среды, и изменение температуры в направлении нормали к стенке весьма незначительно. В пределах ламинарного слоя распространение теплоты возможно только теплопроводностью, так как в пределах этого слоя жидкость или газ движутся струйно, то есть без перемешивания. Для такого пограничного слоя справедливо как уравнение Фурье, так и уравнение Ньютона-Рихмана:

(2.1)

где - температурный градиент в пограничном слое.

Для двух подобных процессов теплообмена между стенкой и потоком

(2.2)

(2.3)

где параметры со значком определяют первую систему, а со значком - вторую систему.

Из условий подобия вводятся множители подобных преобразований:

(2.4)

Если выразить параметры второй системы через параметры первой и введенные множители

,

то, после подстановки в уравнение (2.3) , получается:

(2.5)

Уравнения (2.5) и (2.2) тождественны в том случае, если

Последний комплекс, равный единице, называют индикатором подобия.

Если в индикатор подобия подставить значения множителей из соотношений (2.4), то получается следующее:

Последнее равенство говорит о том, что в подобных процессах теплообмена комплекс

,

Называемый числом Нуссельта, имеет одно и то же числовое значение. Это число определяет соотношение теплоты, переданной конвективной теплоотдачей, к теплоте, переданной теплопроводностью.

2.2 Критерии теплового подобия

Подробный анализ, аналогичный вышеприведенному, относительно уравнений движения, энергии и неразрывности потока, выполненный в главе 18, выявил следующие числа гидродинамического и теплового подобия:

- Рейнольдса число, характеризующее отношение сил инерции к силам внутреннего трения (вязкости);

- Грасгофа число, определяющее соотношение гравитационных и вязкостных сил;

- Прандтля число, характеризующее механизм и способность распространения теплоты в потоке;

- Фурье число, отражающее соответствие между темпом изменения теплотехнических условий в окружающей среде и темпом перестройки температурного поля внутри тела;

- Эйлера число, представляющее собой соотношение сил статического давления к динамическим силам;

- гомохронности число, характеризующее нестационарность процессов и определяющее сходственные моменты времени в подобных системах.

Числа подобия можно перемножать и делить. При этом в системе критериев, определяющих процесс, кроме вновь полученного, должен быть один из исходных. Таким образом образованы:

- Рэлея число, - Пекле число.

В перечисленных числах подобия:

- определяющая, то есть характерная, скорость потока жидкости или газа (средняя по сечению, максимальная или иная);

l - определяющий, то есть характерный для геометрической системы линейный размер (диаметр, длина и др.);

- коэффициент объемного расширения движущейся среды;

-коэффициент температуропроводности cреды;

- температурный напор (разность температур стенки и потока);

- время;

- теплопроводность газа или жидкости;

с - теплоёмкость движущейся среды;

- плотность газа или жидкости

2.3 Коэффициент теплоотдачи

При изучении процессов конвективного теплообмена определяемым или искомым является число Нуссельта, поскольку оно содержит коэффициент теплоотдачи, а остальные числа подобия являются определяющими. Влияние определяющих критериев на искомый может быть различным - существенным или пренебрежительно малым в зависимости от влияния физических эффектов на данный процесс.

Взаимосвязь между критериями, определяемая экспериментальным путём, в общем случае имеет такой вид:

, (2.6)

где - симплекс, характеризующий геометрическое подобие и представляющий собой отношение характерных линейных размеров.

Конкретные уравнения обычно представлены в виде степенных зависимостей типа

(2.7)

где A, b, d, a - опытные коэффициенты.

При этом обязательно оговариваются условия проведения экспериментов:

Ш какая скорость потока считается определяющей;

Ш какой линейный размер геометрической системы принят в качестве определяющего;

Ш какая температура (потока, стенки или иная) является определяющей при нахождении значений физических параметров среды (плотности, вязкости и пр.);

Ш каковы границы изменения определяющих чисел подобия, в которых справедливо расчетное выражение (2.7).

При решении конкретных технических задач по определению коэффициентов теплоотдачи последовательность расчёта такая:

Ш вначале выбирается группа формул, соответствующих по физическим и геометрическим условиям задачи;

Ш затем среди этих формул уточняется выбор в зависимости от режимов течения потока или иных показателей; режим течения определяется по числовым значениям критерия Рейнольдса (при вынужденной конвекции) или Грасгофа-Рэлея (при естественной конвекции);

Ш после этого подсчитывается число Нуссельта и определяется коэффициент теплоотдачи:

3. Теплопередача при изменении агрегатного состояния теплоносителей

Теплопередача при кипении жидкости и конденсации пара является одним из частных случаев конвективного теплообмена.

3.1 Кипение

В термодинамике процессы парообразования и конденсации рассматривались как равновесные. Условно принималось, что жидкая и парообразная фазы в процессе изменения агрегатного состояния находятся при одинаковой температуре насыщения , однозначно определяемой давлением. Но эти процессы сопровождаются интенсивным теплообменом, который возможен только при наличии температурного градиента. Опыт подтверждает, что кипящая жидкость всегда несколько перегрета и на границе раздела фаз устанавливается небольшая разность температур, составляющая доли кельвина. Около теплопередающей поверхности стенки температура кипящей воды может превышать температуру насыщения на несколько десятков кельвинов при толщине перегретого слоя в несколько миллиметров. Установлено, что первоначально пузырьки пара при кипении образуются не в толще жидкости, а на поверхностях нагрева в отдельных точках, называемых центрами парообразования. Инициировать возникновение таких центров могут микронеровности поверхности или пузырьки газа, содержащегося в жидкости. Размер образовавшихся паровых пузырьков постепенно увеличивается. Из-за меньшей плотности пара действующая вверх сила в какой-то момент становится больше сил сцепления пузырька с поверхностью, и он всплывает. Частота появления пузырьков в центрах парообразования и число действующих центров увеличивается с ростом температурного напора

,

где - температура стенки.

Это ведёт к увеличению коэффициента теплоотдачи и плотности теплового потока, как показано на рисунке (3.1). Интенсивность пузырькового кипения возрастает до определенного предела, когда количество центров парообразования становится так много, что паровые пузырьки сливаются и образуют сплошную паровую пленку с большим термическим сопротивлением. В отличие от пузырькового такой режим кипения называется пленочным. При этом коэффициент теплоотдачи резко (в 20-30 раз) уменьшается, а температурный напор возрастает. При проектировании парогенераторов следует создавать такие условия, в которых бы не допускался пленочный режим кипения. При р = 0,1 МПа критический тепловой поток для воды равен qкр = (1,1-1,6) 106 Вт/м2. С увеличением давления до 6-7 МПа критический тепловой поток возрастает до 4? 106 Вт/м2, а затем уменьшается.

Рисунок 3.1

При пузырьковом кипении жидкости в условиях естественной конвекции коэффициент теплоотдачи определяется по следующей формуле:

, (3.1)

где - коэффициент теплопроводности жидкости, - коэффициент динамической вязкости жидкости, с - теплоёмкость жидкости, Тs - термодинамическая температура насыщения, r - удельная теплота парообразования, п - плотность пара, - плотность жидкости, - коэффициент поверхностного натяжения.

Для определения коэффициента теплоотдачи в условиях пузырькового кипения воды при давлении от 0,1 до 4,0 МПа рекомендуется такая упрощенная расчетная формула:

(3.2)

3.2 Конденсация

При соприкосновении насыщенного пара с более холодной стенкой происходит конденсация - фазовый переход, сопровождающийся выделением теплоты.

Различают капельную и пленочную конденсацию. В первом случае конденсат осаждается на стенку в виде капель, а во втором - в виде сплошной пленки. Капельная конденсация происходит в том случае, когда охлаждающая поверхность не смачивается жидкостью и сопровождается высокими значениями коэффициента теплоотдачи, достигающими 100-150 . При пленочной конденсации, которая чаще всего происходит в теплообменных аппаратах, коэффициент теплоотдачи на порядок меньше. Это объясняется тем, что образующаяся на охлаждающей поверхности плёнка создаёт значительное термическое сопротивление и ухудшает теплообмен между паром и стенкой.

Движение пленки под действием гравитационных сил может быть ламинарным и турбулентным. Характер движения на вертикальной пластине или трубе характеризуется безразмерным числом

, (3.3)

где Н - высота стенки, м.

При Z<2300 движение пленки ламинарное и для этого случая расчетная формула для среднего по высоте коэффициента теплоотдачи имеет вид:

, (3.4)

При Z>2300 течение пленки ламинарное вверху и турбулентное внизу. Для среднего по высоте коэффициента теплоотдачи используется формула

(3.5)

Если конденсация пара происходит на горизонтальных трубах, то для ламинарного режима, преимущественного в этом случае, рекомендуется такое выражение:

, (3.6)

где d - наружный диаметр трубы, м.

Поправка, учитывающая зависимость физических свойств конденсата от температуры в формулах (17.25 и 17.27), определяется по формуле

(3.7)

Физические параметры, входящие в формулы (17.24-17.28) и не имеющие индексов, определяются при температуре насыщения. Те параметры, которые имеют индекс “с”, принимаются при температуре стенки.

В том случае, когда конденсируется перегретый пар, в формулы (3.4-3.6) вместо r подставляется значение

,

где - изобарная удельная теплоемкость перегретого пара, а - температура перегретого пара.

При конденсации влажного пара со степенью сухости х в формулы (3.4-3.6) вместо r подставляется х? r.

4. Дифференциальные уравнения конвективного теплообмена

Дифференциальные уравнения конвективного теплообмена учитывают особенности гидродинамики потока и влияние различных факторов на теплообмен между потоком и поверхностью твердого тела.

Гидродинамика потока описывается уравнением движения вязкой жидкости (уравнением Навье-Стокса) и уравнением неразрывности (сплошности) потока.

Уравнение движения учитывает влияние сил инерции (левая часть уравнения), сил вязкостного трения (третье слагаемое в правой части), сил статического давления (второе слагаемое в правой части) и гравитационных сил (первое слагаемое в правой части). Оно определяет поле скоростей во времени, а также в пространстве, и в проекции на ось х имеет следующий вид:

(4.1а)

где выделенное скобками в левой части выражение представляет собой полную или субстанциальную (в пространственных и временных координатах) производную от скорости . С учетом этого

(4.1б)

Аналогично записываются уравнения в проекции на оси y и z:

(4.1в)

(4.1г)

В формулах (4.1): - плотность вязкой жидкости, - проекции скорости на соответствующие оси x,y и z , p - давление, - коэффициент динамической вязкости.

Уравнение сплошности выводится на основе закона сохранения массы и говорит о том, что в любом сечении неразрывного потока жидкости или газа массовый расход имеет одно и то же значение:

(4.2)

В основу вывода дифференциального уравнения энергии для движущегося потока сжимаемой вязкой жидкости положен закон сохранения энергии. Это уравнение определяет изменение температуры жидкости во времени и в пространстве. В отличие от дифференциального уравнения теплопроводности в уравнении энергии учитывается то обстоятельство, что в движущемся потоке температура изменяется не только за счет нагревания или охлаждения, но и в связи с изменением положения этой жидкости в пространстве. Этим объясняется появление в правой части формулы (4.3) субстанциальной производной от скорости:

(4.3)

Дифференциальное уравнение, описывающее процесс теплообмена на границе жидкости и стенки:

, (4.4)

где - температурный градиент в пограничном слое.

Расчет ленточного конвейера. Вариант №12

Плотность пшеницы: = 780 кг/м3

Расстояние транспортировки: L = 56 м

Высота транспортировки H = 5,1 м

Производительность транспортировки: Q = 120 т/ч

Принимаем согласно табл. 2.1. скорость транспортирования v = 2,5 м/с. Коэффициент трения пшеницы по ленте в состоянии покоя fп = 0,5 (табл. А.9. приложения). С целью увеличения производительности конвейера и уменьшения потерь в качестве поддерживающих элементов рабочей ветви ленты выбираем трехроликовые желобчатые опоры.

Коэффициент трения пшеницы по ленте при работе конвейера fл = 0,8, fп = 0,8, 0,5 = 0,4.

Угол трения ? пшеницы по ленте находим из равенства tg ? = fд = 0,4, откуда ? = 22°.

Исходя из условия отсутствия соскальзывания пшеницы по ленте ? ?? определяем угол наклона конвейера. ? =? ? 5° = 22 ? 5 = 17°.

Определяем длину наклонной части конвейера

Длина проекции наклонной части транспортера на горизонтальную плоскость

Длина горизонтальной части транспортера

Определяем ширину ленты с учетом придания рабочей ветви желобчатой формы посредством трехроликовой опоры при секундной производительности Q c = Q/3,6 = 120/3,6 = 33,3 кг/с и коэффициентах КП = 0,085, К? = 0,8 (при ? =17?).

КП - коэффициент производительности, зависящий от формы поперечного сечения потока и физико-механических свойств транспортируемого груза;

К ? = 1…0,75 -- коэффициент, учитывающий осыпание груза при угле наклона конвейера от 0 до 20°.

Из ряда стандартных значений выбираем В = 500 мм. В случае значительного расхождения расчетного и стандартного значений ширины ленты следует уточнить производительность.

По табл. А.1. приложения выбираем резинотканевую ленту с прокладками из ткани БКНЛ-65 (с основой и утком из комбинированных нитей): предел прочности ткани Кp = 65 Н/мм; число (предварительное) прокладок z = 3; толщина прокладки ?0 = 1,15 мм; толщина обрезиненного слоя с рабочей стороны ?1= 2 мм (ввиду малой абразивности пшеницы), с опорной стороны ?2 = 1мм.

Общая толщина ленты

Линейная плотность ленты

qл = 1,12 хBх? = 1,12х0,5х6,45 = 3,6 кг/м.

где 1,12 - среднее значение массы 1 м2 ленты толщиной 1 мм;

Линейная плотность груза

Согласно табл. 2.2. при В = 500 мм и v = 2,5 м/с для рабочей ветви диаметр роликов dр =108 мм. С целью увеличения долговечности ленты и создания более благоприятных условий ее работы угол наклона боковых роликов ? = 30?. Тогда масса вращающихся частей трехроликовой опоры mр.р = 12 кг (табл. А.4. приложения). Масса ролика для холостой ветви mр.х . = 9,8 кг (см. табл.А.3 приложения, при dр.х = 102 мм).

С учетом ширины ленты и желобчатой формы рабочей ветви принимаем расстояния между роликами: рабочей ветви lр = 1,5 м, холостой ветви lx = 3 м. Линейная плотность рабочей ветви роликовой опоры

холостой ветви

Определяем сопротивление передвижению ленты на прямолинейных участках, для чего по табл. 2.3. принимаем значения коэффициентов сопротивления движению ленты при работе на открытом воздухе для рабочей (желобчатой) ветви ? = 0,04 и холостой (плоской) ? = 0,035. Тогда для наклонного участка рабочей ветви

Для горизонтального участка рабочей ветви

Для горизонтального участка холостой ветви

Для наклонного участка холостой ветви

Сопротивление передвижению ленты, возникающее при загрузке, определяем с учетом начальной скорости груза v0 ? 0

Wзаг ? Qcv * v ? 33,3·2,5 ? 83 Н.

Принимаем коэффициент сопротивления передвижению ленты на криволинейных участках в среднем ?0 = 1,05. Определяем окружную силу на приводном барабане

где m - число барабанов (и отклоняющих роликов), кроме приводного;

?W - алгебраическая сумма сопротивлений на прямолинейных участках.

При коэффициенте трения ленты по стальному барабану f = 0,2 и угле обхвата приводного барабана ? = ? натяжение сбегающей ветви

где е =2,71 - основание натурального логарифма;

Натяжение набегающей ветви (формулу 2.15.)

Поскольку оно же является максимальным натяжением, то

Проверяем выбранную резинотканевую ленту БКНП-65 на прочность

что много больше допустимого значения [S] = 9. Если S < [S], следует увеличить предварительно принятое число прокладок z.

Определяем минимальное натяжение рабочей ветви ленты (в месте ее сбегания с натяжного барабана) приняв коэффициент сопротивления передвижению ленты на отклоняющем барабане ?0 = 1,04 и натяжном ?0 =1,06

Тогда при lР = 1,5м расстояние между роликами рабочей ветви

что не превышает допустимого значения

[у] = 0,025х lp = 0,025·1,5 = 0,038 м.

Определяем диаметры барабанов, округляя их значение с учетом ГОСТ 22644-77*.

Диаметр приводного барабана

где K1 - коэффициент, зависящий от прочности прокладок;

K2 - коэффициент, зависящий от типа барабана:

для приводного - 1... 1,1; для натяжного - 0,8...0,9; для отклоняющего - 0,5.

Принимаем Dб.п = 400 мм. Поскольку для натяжного барабана коэффициент К2 = 0,9, т.е. мало отличается от его значения для приводного барабана, то принимаем Dб.н = Dб.п = 400 мм.

Диаметр отклоняющего барабана (при К2 = 0,5)

Dб.о =130·0,5·3 = 195 мм.

Принимаем Dб.о = 200 мм.

Длина всех барабанов

Lб = В + 100 = 500 + 100 = 600 мм.

Частота вращения приводного барабана

Для выбора электродвигателя определяем расчетную мощность

где ?м = 0,9 - КПД привода транспортера.

Согласно таблице А.5. приложения для рассматриваемого конвейера можно применить электродвигатель 4А112М4УЗ с номинальной мощностью Pном = 5,5кВт и номинальной (асинхронной) частотой вращения вала nдв = nном = 1445 мин?1.

Для выбора редуктора определяем расчетное передаточное число

У редукторов Ц2, Ц2У, Ц2С, ПЗ и КУ-1 ближайшее передаточное число uР =12,5. В этом случае отклонение от расчетного передаточного числа

что допустимо.

Вращающий момент на валу приводного барабана, соединяемого муфтой с тихоходным валом редуктора

По табл. А.10. приложения выбираем двухступенчатый цилиндрический редуктор Ц2У-125, рассчитанный на вращающий момент тихоходного вала = Тн = 0,5 кН·м.

Список использованной литературы

1. Гуляев В.А. Оборудование предприятий торговли и общественного питания. Полный курс: Учебник. - М.: Инфра - (Серия «Высшее образование») М, 2002. - 543с.

2. Недужий И.А., Алабовский А.Н. Техническая термодинамика и теплопередача. - К.: Высшая школа, 1981.-248с.

3. Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. - М.: Высшая школа,1980.-469 с.

4. Термодинамика: /Н.М. Беляев. - К.: Вища шк. Головное изд-во, 1987.-344с., ил.

5. Флексеев Г.Н. Общая теплотехника: Учеб. пособие. - М.: Высш. школа, 1980.-552 с., ил.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Условия подобия процессов конвективного теплообмена. Безразмерное дифференциальное уравнение теплоотдачи. Приведение к безразмерному виду уравнения движения. Числа подобия Рейнольдса, Грасгофа, Эйлера. Общий вид решений конвективной теплоотдачи.

    презентация [155,3 K], добавлен 18.10.2013

  • Понятие конвективного теплообмена (теплоотдачи). Схема изменения температуры среды при конвективном теплообмене. Система уравнений, которая описывает конвективный перенос. Основной закон теплоотдачи, расчет ее коэффициента. Критерии теплового подобия.

    презентация [207,9 K], добавлен 28.09.2013

  • Изучение понятия теплоотдачи, теплообмена между потоками жидкости или газа и поверхностью твердого тела. Конвективный перенос теплоты. Анализ основного закона конвективного теплообмена. Уравнение Ньютона-Рихмана. Получение критериев теплового подобия.

    презентация [189,7 K], добавлен 09.11.2014

  • Конвективный теплообмен - одновременный перенос теплоты конвекцией и теплопроводностью. Основные факторы, влияющие на процесс теплоотдачи. Свободная конвекция в неограниченном пространстве. Вынужденная конвекция. Уравнения конвективного теплообмена.

    реферат [14,5 K], добавлен 26.01.2012

  • Основные понятия конвективного теплообмена: конвекция, коэффициент теплоотдачи, термическое сопротивление теплоотдачи, сущность процессов теплообмена. Циклонные топки для сжигания дробленого угля. Характеристики газообразного топлива, доменного газа.

    контрольная работа [122,9 K], добавлен 25.10.2009

  • Моделирование процессов конвективного теплообмена. "Вырождение" критериев подобия. Определение средней скорости жидкости в трубе. Теплоотдача при продольном обтекании горизонтальной поверхности. Изменение коэффициента теплоотдачи вдоль пластины.

    презентация [175,2 K], добавлен 18.10.2013

  • Основной закон конвективного теплообмена. Уравнение Ньютона-Рихмана. Коэффициент теплоотдачи. Критерий Нуссельта. Уравнение Фурье-Кирхгофа. Получение критериев подобия. Характеристика температурного поля и гидродинамические характеристики потока.

    презентация [209,4 K], добавлен 24.06.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.