Моделирование вагранок и печных процессов на основе теории подобия. Черный А.А. - 12 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПГУ | Пенза

Составители: 

Рубрика: 

12
ϕ
ε
===
4
V
НU
V
НF
4
U
F4
d
шт
ш
шк
т
к
г
где F
k
– свободное сечение каналов для прохода газов ,м
2
;
U
t
– омываемый периметр теплопередачи, м ;
Н
ш
– высота столба шихты,м;
V
ш
– объем столба шихты, м
3
;
V
НF
шк
=ε -относительный объем между кусками шихты
(коэффициент пористости), м
3
/м
3
.
V
НU
шт
=ϕ - удельная поверхность теплообмена, м
2
/м
3
.
Обозначая скорость газов в каналах w
к
, скорость газов в пустой
вагранке w
п
и свободное сечение шахты F, получаем
w
r
F
r
= w
g
F;
откуда следует
w
к
=
w
п
ε
=
п
шк
ш
w
HF
FH
Подставляя полученные значения в выражения критериев подобия,
получим
ρ
μ
=
ϕ
ε
λ
∝
=
ϕμ
ρ
=
a
Pr;
4
Nu;
w
4
Re
n
;
А
т
=
газов
шихты
Т
Т
где p- плотность;
µ -коэффициент вязкости;
λ- коэффициент теплопроводности;
α – коэффициент теплоотдачи;
а – коэффициент температуропроводности;
ΔР- давление (перепад давления);
С
р
–теплоемкость при постоянном давлении;
σ
б
– константа Стефана-Больтцмана;
l- эмиссионное число;
А
т
– отношение абсолютных температур нагреваемой шихты и га-
зов.
При постоянных условиях работы вагранки количество ваграночных
газов пропорционально количеству вдуваемого воздуха, это же соотношение
сохраняется для их скоростей. Поэтому возможно скорость ваграночных га-
зов в приведенных выше выражениях критериев подобия заменить скоро-
стью дутья w
д
. 
                                             Fк Н ш
                                         4
                                    4F         Vш       4ε
                                dг = к =             =
                                     Uт     UтНш         ϕ
                                               V
        где Fk – свободное сечение каналов для прохода газов ,м2;
        Ut – омываемый периметр теплопередачи, м ;
        Нш – высота столба шихты,м;
        Vш – объем столба шихты, м3;
                  FН
              ε = к ш -относительный объем между кусками шихты
                   V
             (коэффициент пористости), м3/м3.
                  U Н
              ϕ = т ш - удельная поверхность теплообмена, м2/м3.
                    V
            Обозначая скорость газов в каналах wк, скорость газов в пустой
    вагранке wп и свободное сечение шахты F, получаем
                                       wr Fr = wg F;
            откуда следует
                                             FH ш      w
                                wк = wп             = п
                                            Fк H ш      ε
        Подставляя полученные значения в выражения критериев подобия,
получим
                                4ρ w n         4∝ ε         μ
                           Re =        ; Nu =        ; Pr =    ;
                                 μ ϕ            λ ϕ         aρ
                                           Т
                                     Ат = шихты
                                            Т газов
            где p- плотность;
            µ -коэффициент вязкости;
            λ- коэффициент теплопроводности;
            α – коэффициент теплоотдачи;
            а – коэффициент температуропроводности;
            ΔР- давление (перепад давления);
            Ср –теплоемкость при постоянном давлении;
            σ б – константа Стефана-Больтцмана;
            l- эмиссионное число;
            Ат – отношение абсолютных температур нагреваемой шихты и га-
зов.
        При постоянных условиях работы вагранки количество ваграночных
газов пропорционально количеству вдуваемого воздуха, это же соотношение
сохраняется для их скоростей. Поэтому возможно скорость ваграночных га-
зов в приведенных выше выражениях критериев подобия заменить скоро-
стью дутья wд .


                                    12

Страницы