ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Рис. 3.13. Конструкция РТ ИИДА
Выбор рациональных конструктивных параметров РТ ИИДА обеспечивает комфортные условия работы человека
при использовании индивидуальных средств защиты. Это означает, что должен быть выбран разумный баланс следую-
щих параметров: массы, гидравлического сопротивления (которые должны быть минимальны) и снижения температуры
вдыхаемого воздуха (которое должно быть максимальным) при различных режимах работы.
Для решения данной задачи разработана математическая модель нестационарных температурных полей РТ ИИДА.
Температурные поля РТ ИИДА моделируются решениями следующих взаимосвязанных задач:
– задача нестационарного переноса тепла в ленте по направлению потока;
– задача переноса тепла потоком газовоздушной смеси.
При выводе уравнений математической модели были приняты следующие допущения:
– температура потока по сечению канала не меняется;
– газ считается несжимаемым;
– канал имеет постоянное сечение;
– теплофизические характеристики среды внутри малой пространственно-временной области остаются постоянными.
Рассмотрим участок канала РТ ИИДА (рис. 3.14). Канал имеет замкнутый периметр, так как образован двойной лентой,
уложенной в виде спирали. Кроме того, поверхности, образующие канал, имеют одинаковую температуру в каждом попе-
речном сечении.
Рис. 3.14. Схема канала, образованного двумя поверхностями
с одинаковыми температурами
Следовательно, основной конструкционный элемент РТ ИИДА (тонкая гофрированная алюминиевая лента) может
быть рассмотрен как однослойная тонкая пластина. При этом канал, по которому движется воздух, образован одной стен-
кой замкнутого периметра с температурой
),( τzt
.
Задача нестационарной теплопроводности для тонкой ленты имеет вид:
( ) ( )
( ) ( )
,,,
,,
2
2
2
τ+τ−
∂
τ∂
=
τ∂
τ∂
ztHztH
z
zt
a
zt
p
(3.49)
где
0,
2
>τ
ρ
α
=
cR
H
.
Условия
однозначности
:
(
)
(
)
,0, zfzt =
(3.50)
(
)
( ) ( )
( )
,0,0,0
,0
=τ−τα−
∂
τ∂
λ
p
tt
z
t
(3.51)
(
)
( ) ( )
( )
,0,,
,
=τ−τα+
∂
τ
∂
λ LtLt
z
Lt
p
(3.52)
где
z
–
пространственная
координата
по
длине
пластины
;
τ
–
время
;
(
)
τ,zt
–
текущая
температура
пластины
;
(
)
τ,zt
p
–
тем
-
пература
газа
,
омывающего
пластину
;
R
–
толщина
пластины
;
L
–
длина
пластины
;
a
–
температуропроводность
материала
пластины
;
λ
–
теплопроводность
материала
пластины
;
с
–
теплоемкость
материала
пластины
;
ρ
–
плотность
материала
пла
-
стины
;
α
–
коэффициент
конвективной
теплоотдачи
от
поверхности
пластины
к
газу
.
Аналитическое
решение
задачи
(3.49) – (3.52)
имеет
вид
:
( )
∑
∞
=
τ
=τ
1
)()(
,
n
N
zWV
zt
, (3.53)
причем
суммирование
ведется
по
значениям
µ
,
которые
определяются
как
последовательные
положительные
корни
уравне
-
ния
.0cossin
2
2
2
2
2
2
=
ϕ+
−µ−µ
λ+
ϕ+
−µ
α L
a
H
a
H
L
a
H
В
формуле
(3.53)
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 117
- 118
- 119
- 120
- 121
- …
- следующая ›
- последняя »
