Файл: Невский, Александр Сергеевич. Применение теории подобия к изучению тепловой работы нагревательных печей.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.04.2024
Просмотров: 72
Скачиваний: 1
Зная значения величин евтв или автв, можно произво дить тепловой расчет нагревательной печи. Для этого следует
пользоваться уравнением теплопередачи (264) и |
уравнениями |
||||
баланса. |
гвтв |
(или |
свтв) завирят от |
||
Как можно видеть, величины |
|||||
очень большого количества факторов. |
Одним |
из |
основных |
яв |
|
ляется критерий it'". В связи с |
этим |
для группы |
печей с |
при |
|
близительно одинаковыми условиями работы можно попытаться
найти зависимость |
sB тв (или ав -в ) от критерия |
л'", Такая |
попытка была нами |
сделана по экспериментальному |
материалу |
Рис. 7. Зависимость яв тв от первого режимного критерия (По экспериментальным материалам Эбергарда и Хоттеля).
испытаний нагревательных печей, приведенных в статье Эбергардта и Хоттеля [33]. Результат такой обработки представлен на рис. 7. Эта зависимость является результатом достаточно упро щенного подхода к-решению задачи и поэтому она, естественно, не отображает ряда факторов, существенно влияющих на рабо ту печи.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Работа огневых производственных агрегатов характеризуется большим разнообразием протекающих в них явлений: лучистым теплообменом, горением, гидродинамикой, явлениями диффузии, теплопередачей конвекцией и теплопроводностью. В вопросах теплообмена основную роль играют явления излучения. Все эти явления тесно связаны друг с другом в общем рабочем процессе агрегата. Это обстоятельство обуславливает значительные трудно сти при исследовании работы огневых агрегатов и при разработке их методов расчета. Трудности усугубляются еще и тем, что сами
по себе явления излучения отличаются очень большой сложностью.
Среди методов анализа в технической физике получил значи тельное распространение метод теории подобия. Является естест
венным применить его и к вопросам исследования работы огневых
агрегатов. Такие попытки делались в течение последних двадцати лет, однако вопрос этот нашел пока еще очень ограниченное при менение. Отдельные публикации по этому вопросу содержат много недостатков: в них задача рассматривается очень неполно. В настоящей работе сделана попытка дать систематическое изложе ние применения теории подобия к изучению тепловой работы нагревательных печей. Особое внимание уделено вопросам моде лирования промышленных агрегатов.
В работе показана полная возможность применения рассматри ваемого метода при обработке экспериментального материала,
при моделировании и разработке методов расчета. Основной задачей в развитии применения метода является проведение
экспериментальных работ по моделированию нагревательных пе
чей. В этом направлении имеются лишь отдельные попытки [24, 25] применения моделирования тепловой работы нагревательных
печей, дающие положительный результат. Задачей исследователей является довести технику моделирования до такой степени совер шенства, чтобы она стала оперативным орудием при создании новых конструкций печей. Одновременно следует ставить и про
водить специальные исследования, необходимые для разработки методов теплового расчета печей.
ЛИТЕРАТУРА
1.Невский А. С. Уравнения лучистой энергии и подобие излучающих систем. Журнал технической физики, т. X, 1940, в. 18.
2.Невский А. С. Анализ калорического излучения в поглощающих сре дах. Журнал технической физики, т. XI, 1941, в. 8.
3.Невский А. С. Теплообмен излучением в металлургических печах и
топках котлов. Металлургиздат, 1958.
4. Г у хм а и А. А. Физические основы теплопередачи. Том 1. Энергоиздат, 1934.
5.Михеев М. А. Основы теплопередачи. Изд. 3, Госэнергоиздат, 1956.
6.Ш о р и н С. Н. Теплопередача. Издательство литературы по строитель ству и архитектуре, 1952.
7.Кирпичев М. В. и Михеев М. А. Моделирование тепловых
•устройств, АН СССР, 1936.
8. Б рид ж мэ н П. В. Анализ размерностей. Перевод с английского. ОНТИ, 1934.
9.ГреберГ., ЭркС. и ГригулльУ. Основы учения о теплообмене. Издательство иностранной литературы, 1958.
10.Баум В. Aj Исследование процессов турбулентного перемешивания в
потоке жидкости. Известия АН СССР, ОТН, 1952, № 2.
И. Rummel К- Der Einfluss des Mischvorgangs auf die Verbrenung von Gas und Luft in Feuerungen. Dusseldorf, 1937.
12.Баум В. А. Моделирование процессов перемешивания в турбулентных потоках. Сборник «Теория подобия и моделирование». АН СССР, 1951.
13.Тимофеев В. Н. и Сычев П. И. Исследование процессов горения газового топлива. Сборник научно-исследовательских работ УОВТИ,
|
1940, в. 5. |
I |
|
14. |
Кор ниц кий С. |
Я. К методике увязки |
тепловых балансов. Известия |
|
ВТИ, 1932, № 1 (71). |
|
|
15. |
Конаков П. К. |
Об автомодельности температурного поля котельных |
|
16. |
топок. Сборник «Теория подобия и моделирование». АН СССР, 1951. |
||
Гур вич А. М. |
Теплообмен в топках |
паровых котлов. Госэнергоиз |
|
|
дат, ,1950. |
|
|
17.И в а н ц о в Г. П. О движении газов в печах под динамическим влиянием горелок и форсунок. Огневое моделирование. Сборник работ Стальпроекта, 1936.
18.Петунии А. М. и Сыркин С. Н. Приближенная теория огневого
моделирования. Советское котлотурбостроение, 1937, № 8.
19. Г у р в и ч А, М. О применении теории подобия к лучистому теплообмену
втопках. Доклады АН СССР, 1940, т. XXVIII, № 7.
20.Г у р в и ч А. М. Подобие явлений теплообмена в топочных устройствах. Известия АН СССР, ОТН, 1942, № 1—2 и 1943 № 1—2.
21.Палеев И. И. Основные принципы моделирования теплового процесса
мартеновских печей. Сталь, 1945, № 7—8.
22.М а с л о в с к и й П. М. Применение теории подобия к изучению тепло
обмена в мартеновских печах. Сталь, 1952, № 5.
23. |
М а с л о в с к и й |
П. М. Изучение |
тепловой работы |
мартеновских печей |
24. |
на основе теории подобия. Металлургиздат, 1954. |
беспламенных печей. |
||
Р о с т к о в с к и й |
С. Е. Огневое |
моделирование |
||
|
Сборник трудов |
ЦНИИЧМ, 1953, |
в. 2 (5). |
|
124
25.Р о стко в с к и й С. Е. Теория и практика огневого моделирования про мышленных печей. Труды научно-технического общества черной метал лургии. Том VII, Металлургиздат, 1956.
26. |
Эй ген сон Л. С. |
Моделирование. Советская наука, 1952. |
||
27. |
Тимофеев В. Н., |
Чарушников А. И. |
и |
Захариков Н. А. |
|
Экспериментальное |
исследование теплообмена |
в |
нагревательных печах. |
-. Сборник научно-исследовательских работ УОВТИ, 1940, в. 5.
28.Тимофеев В. Н. и Панасенко М. Д. Экспериментальные дан ные по теплоотдаче в топках, Известия ВТИ, 1941, № 5 и № 6.
29.«Теплофизические свойства веществ». Справочник под редакцией Н. Б. Вар-
гафтика. Энергоиздат, 1956.
30. Н о в и к о в А. Н. и Смирнов В. А. Способ изготовления карборун довых огнеупоров повышенного качества. Огнеупоры, 1952, № 2.
31.Тимофеев В. Н. и Кавалеров А. В. Тепловая работа нагрева
тельной печи. Сборник научно-исследовательских работ УОВТИ, 1940, в. 5.
32.Тимофеев В. Н., Чарушников А. И. и Захариков Н. А. Теплообмен в нагревательных печах. Сборник научно-исследовательсклх
работ УОВТИ, 1940, в. 5.
33. Е b е гh а г d t J. Е. and Н о 11 е 1 Н С. Heat Transmission in Steel Reheating Furnaces. Trans, of the Am. Soc. of Meeh. Eng., 1936,1V, vol 58, № 3.
34. Кавалеров А. В. Тепловая работа пламенных металлургических пе
чей. Металлургиздат, 1956.
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
Перечень основных обозначений............................................... |
3- |
Предисловие................................................................................................................... |
7 |
Глава I. Метод анализа размерностей................................................................. |
9 |
Глава II. Основы теории подобия...................................................... |
|
1.Определяющие уравнения и условия однозначности .... —
2. |
Метод теории подобия . .'........................................................................... |
|
15 |
||||
3. |
Геометрическое |
подобие ............................................................................. |
величин |
. . . |
16 |
||
4. |
Подобие |
полей |
скалярных |
18 |
|||
5. |
Подобие |
полей |
векторных |
величин ............................ |
|
19 |
|
6. |
Степенные |
комплексы.................................................................................... |
|
|
20 |
||
7. |
Подобие' |
усредненных величин . ..... .........................................................21 |
|||||
8. |
Временное |
подобие ..................................................................................... |
подобия |
|
24 |
||
9. |
Основные |
теоремы теории |
|
26 |
|||
Г л а в а III. Уравнения, описывающие процессы в нагревательных печах |
27 |
||||||
10. |
Характер |
явлений излучения .............................................................. |
|
— |
|||
11. |
Уравнения |
излучения.................................................................................... |
|
|
30 |
||
12. |
Уравнение нагрева металла........................................................................ |
|
38 |
||||
13. |
Краевые уравнения......................................................................................... |
|
|
39 |
|||
14.О влиянии гидродинамики, горения и массообмена на работу
печи................................................................. |
42 |
15.Исходные положения при применении теории подобия к иссле
дованию лучистого теплообмена...................................................... |
44 |
Глава IV. Анализ работы нагревательных печей............................................... |
47 |
16.Уравнение баланса и теоретическая температура горения . . —
17. |
Вывод системы критериев подобия..................................................... |
51 |
|
18. |
Различные частные случаи анализа явлений ................................ |
68 |
|
19. |
Нагревательная печь с установившимся режимом |
.... 69 |
|
20. |
Геометрические факторы.............................................................................. |
72 |
|
21. |
Поля |
физических констант......................................................................... |
— |
22. |
Поле |
коэффициентов поглощения........................................................ |
76 |
23. |
Гидродинамические факторы....................................................................... |
77 |
|
24. |
Поля абсолютных температур топлива и воздуха........................... |
— |
|
25. |
Поле |
тепловыделений..................................................................................... |
78 |
26. |
Поля |
других величин................................................................................ |
— |
27. |
Нагревательные печи периодического действия........................... |
79 |
|
28. |
Случай с отсутствием тепловыделения в камере........................... |
81 |
|
29. |
Физический смысл отдельных критериев........................................... |
82 |
|
30. |
Другие методы..................................... |
90 |
|
Глава V. Практическое применение метода......................................................... |
93 |
||
31. |
Обработка экспериментального материала...................................... |
— |
|
32. |
Задачи и общие принципы моделирования печей........................... |
97 |
|
33. |
Моделирование методических нагревательных печей . . . 101 |
||
126
34. Пример моделирования методическойпечи......................................... |
105 |
35.Моделирование нагревательных печей периодического дейст
|
вия .................................................................................................................. |
111 |
36. |
Пример моделирования нагревательногоколодца............................. |
112 |
37. |
Разработка методов расчета..................................................................... |
118 |
38. |
Расчет методической печи............................................................................. |
119 |
Заключение...................................................................................................................... |
123 |
|
Литература........................................... |
124. |
|
Автор Александр Сергеевич Невский
Редактор А. В. Кавадеров
Редактор издательства М. М. Сырчина
Технический редактор Е. Д. Туркина
Сдано в набор 16/Х 1959 г. Подписано к печати 28/1 1960 г.
Бумага 60х921/ц |
Бум. |
л.4,0 = печ.л. 8,0 |
Уч.изд. л. 8,6 |
НС12011 |
Тираж 3650 |
Цена 4 р. |
30 к. |
Заказ 130 |
Свердловская типография Металлургиздата, г. Свердловск, Дом промышленности
ЗАМЕЧЕННЫЕ ОПЕЧАТКИ
Стр. Строка | |
Напечатано |
Должно быть |
1 А
1О
17 |
2 сн. |
32Рис. 1
3318 сн.
39" |
17 сн. |
|
53 |
7 сн. |
|
75 |
13 |
св. |
80 |
18 |
св. |
ИЗ |
12 сн. |
|
122 |
Рис. 7 |
|
ii°
аV
diss (<о)
Ы
д т
С(Т ™С)И
а ЪТт
критерий к. Критерий г.
или расширить
/о d V
diss (u9
dtu
д x C(y *)„
a + bTm
критерий itn. Крите
рий Лц
. Вместо этого можно расширить
По оси абсцисс (л, ) все цифры должны быть увеличены на 1,0.
А. С. Невский
По
вине
Тин.
Корр.
Тип.
Тип.
1 ип.
Тип. Тип.
Авт.
Ред.
