Теоретические предпосылки разработки эффективных газовых вагранок. Черный А.А. - 31 стр.

UptoLike

Составители: 

31
ΔР
- давление (перепад давления);
с
р
- теплоемкость при постоянном давлении;
σ
б
- константа Стефана-Больцмана;
е - эмиссионное число;
А
т
- отношение абсолютных температур нагреваемой шихты и
газов.
При стабильных условиях работы вагранки количество ваграночных
газов пропорционально количеству вдуваемого воздуха и расходу
газовоздушной смеси с постоянным коэффициентом расхода воздуха, это же
соотношение сохраняется для скоростей газов. Поэтому возможно скорость
ваграночных газов в приведенных выше выражениях критериев подобия
заменить скоростью воздушного дутья w
д
.
Так как
(34)
(35)
где с
м
=
4
1
- константа подобия линейных размеров, то ε можно
рассматривать как независимою постоянную, а φ
´
=
4
1
· φ
´´
= с
м
· φ
´´
.
Начнем анализ с критериев Больтцмана.
Для производственных вагранок:
.
3
0
ε
ω
σ
ρ
Д
ГБ
р
Те
с
В
=
(36)
Для огневых моделей:
(37)
При одинаковых значениях ρ, с
р
, σ
в
, е, Т
г
, ε для огневых моделей и
производственных вагранок после деления В
´
0
на В
´´
0
получим:
В
´
0
/ В
´´
0
= 4 или В
´´
0
= В
´
0
/4, то есть В
´´
0
= с
м
· В
´
0
. (38)
Из этого соотношения следует, что одинаковые температурные
максимумы и температуры ваграночных газов будут наблюдаться в
сходственных точках моделей и образцов. А это указывает на то, что,
несмотря на уменьшение размеров моделей по сравнению с вагранками-
образцами в 4 раза, в огневых модулях будут такие же условия плавки, как и
в производственных
вагранках.
При подобных температурных полях в сходственных точках внутри
моделей и производственных вагранок-образцов температуры газов и шихты
соответственно равны. Поэтому А
´
т
= А
´´
т
.
Для газов одинаковой атомности критерий Прандтля имеет
постоянную величину и, следовательно, Р
´
r
= Р
´´
r
. (39)
           ΔР - давление (перепад давления);
           ср - теплоемкость при постоянном давлении;
           σб - константа Стефана-Больцмана;
           е - эмиссионное число;
           Ат - отношение абсолютных температур нагреваемой шихты и
газов.
       При стабильных условиях работы вагранки количество ваграночных
газов пропорционально количеству вдуваемого воздуха и расходу
газовоздушной смеси с постоянным коэффициентом расхода воздуха, это же
соотношение сохраняется для скоростей газов. Поэтому возможно скорость
ваграночных газов в приведенных выше выражениях критериев подобия
заменить скоростью воздушного дутья wд.
       Так как

                                                                       (34)

                                                                      (35)
        1
где см =   - константа подобия линейных размеров, то ε можно
        4
                                                  1
рассматривать как независимою постоянную, а φ´ = · φ´´ = см · φ´´.
                                                  4
       Начнем анализ с критериев Больтцмана.
       Для производственных вагранок:
                ρ ⋅ ср       ω ′Д
       В0′ =               ⋅      .                                   (36)
             σ Б ⋅ е ⋅ Т Г3 ε
       Для огневых моделей:


                                                                       (37)
       При одинаковых значениях ρ, ср, σв, е, Тг, ε для огневых моделей и
производственных вагранок после деления В´0 на В´´0 получим:
       В´0/ В´´0 = 4 или В´´0 = В´0/4, то есть В´´0 = см · В´0.        (38)
       Из этого соотношения следует, что одинаковые температурные
максимумы и температуры ваграночных газов будут наблюдаться в
сходственных точках моделей и образцов. А это указывает на то, что,
несмотря на уменьшение размеров моделей по сравнению с вагранками-
образцами в 4 раза, в огневых модулях будут такие же условия плавки, как и
в производственных вагранках.
       При подобных температурных полях в сходственных точках внутри
моделей и производственных вагранок-образцов температуры газов и шихты
соответственно равны. Поэтому А´т = А´´т.
       Для газов одинаковой атомности критерий Прандтля имеет
постоянную величину и, следовательно, Р´r = Р´´r .                    (39)
                                     31