ДЗ 1 - Расчет теплозащиты камеры, страница 5
Описание файла
Документ из архива "ДЗ 1 - Расчет теплозащиты камеры", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "теплозащита и прочность конструкций жрд" из 9 семестр (1 семестр магистратуры), которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "теплозащита и прочность конструкций жрд" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "ДЗ 1 - Расчет теплозащиты камеры"
Текст 5 страницы из документа "ДЗ 1 - Расчет теплозащиты камеры"
Для выполнения условия равенства воспринимаемого и попадаемого тепловых потоков должно быть верно равенство:
Из этого выражения выразим действительную температуру стенки со стороны газа
В результате преобразований получаем зависимость
Значения приведены в таблице 6, график – на рис. 6
Проводим пересчет qк по формуле:
Полный тепловой поток
Температура стенки со стороны охладителя:
Проведя расчеты для всех сечений получим:
Табл. 6
T.ст.г, К | S | q.л, МВт/м2 | q.к, МВт/м2 | q.г, МВт/м2 | T.ст.охл, К |
926.8 | 2354.9 | 0.738 | 7.22 | 7.96 | 661.9 |
918.6 | 2375.0 | 1.039 | 7.28 | 8.32 | 643.0 |
919.6 | 2372.6 | 1.039 | 7.36 | 8.40 | 641.2 |
935.4 | 2333.9 | 1.039 | 7.86 | 8.90 | 636.1 |
995.6 | 2189.1 | 1.039 | 8.98 | 10.02 | 639.4 |
1079.7 | 1993.2 | 1.039 | 11.20 | 12.24 | 605.4 |
1192.6 | 1741.6 | 0.710 | 14.33 | 15.04 | 527.0 |
1197.9 | 1730.2 | 0.519 | 14.90 | 15.42 | 509.3 |
1015.5 | 2142.1 | 0.387 | 11.13 | 11.52 | 597.3 |
882.2 | 2465.3 | 0.289 | 8.97 | 9.26 | 588.8 |
796.1 | 2685.4 | 0.220 | 7.33 | 7.56 | 575.7 |
729.5 | 2861.9 | 0.170 | 6.12 | 6.29 | 557.1 |
665.2 | 3038.6 | 0.136 | 5.26 | 5.40 | 525.6 |
607.1 | 3203.0 | 0.101 | 4.23 | 4.33 | 500.8 |
565.2 | 3324.9 | 0.080 | 3.51 | 3.59 | 480.2 |
523.6 | 3448.5 | 0.066 | 2.99 | 3.06 | 453.7 |
499.4 | 3521.9 | 0.058 | 2.59 | 2.65 | 440.1 |
466.2 | 3624.2 | 0.050 | 2.11 | 2.16 | 419.0 |
442.9 | 3696.8 | 0.044 | 1.76 | 1.80 | 404.4 |
425.5 | 3752.1 | 0.039 | 1.54 | 1.58 | 392.1 |
410.9 | 3798.5 | 0.035 | 1.33 | 1.37 | 382.3 |
396.0 | 3846.5 | 0.029 | 1.19 | 1.22 | 370.9 |
386.3 | 3878.1 | 0.021 | 1.07 | 1.09 | 364.0 |
378.1 | 3904.6 | 0.666 | 0.644 | 0.022 | 298.394 |
346.8 | 3927.1 | 0.601 | 0.599 | 0.002 | 296.754 |
Строим графики:
Р Вт/м2
м
qг
qк
qл
Распределение температуры вдоль камеры
м
Т
Тст.г
Тст.ж
Тст.охл
7. Расчет гидравлических потерь
Потери давления определяются по формуле:
Число Рейнольдса определяем по формуле:
Шероховатость канала принимаем по рекомендации:
Относительная шероховатость:
Относительная шероховатость сильно не меняется по сечениям поэтому, средняя по всему тракту: , среднее число Рейнольдса по тракту охлаждения:
отношение , т.е. относительная шероховатость явно больше и ее необходимо учитывать.
Сначала необходимо определить коэффициент сопротивления в тракте, для этого определяем отношение: , число Ренольдса больше поэтому расчет коэффициента, число , т.к. канал прямоугольный, и сопротивления определяем по следующей формуле:
, т.к. по длине тракта коэффициент сильно не меняется, то среднее значение равно:
Таким образом находим:
N | p, МПА | p |
1 | 7.50 | 0,531 |
2 | 8.03 | 0,04 |
3 | 8.07 | 0,081 |
4 | 8.15 | 0,141 |
5 | 8.29 | 0,129 |
6 | 8.42 | 0,249 |
7 | 8.67 | 0,138 |
8 | 8.81 | 0,146 |
9 | 8.95 | 0,078 |
10 | 9.03 | 0,077 |
11 | 9.11 | 0,076 |
12 | 9.19 | 0,041 |
13 | 9.23 | 0,061 |
14 | 9.29 | 0,06 |
15 | 9.35 | 0,034 |
16 | 9.38 | 0,033 |
17 | 9.42 | 0,043 |
18 | 9.46 | 0,046 |
19 | 9.50 | 0,031 |
20 | 9.54 | 0,04 |
21 | 9.58 | 0,028 |
22 | 9.60 | 0,027 |
23 | 9.63 | 0,027 |
24 | 9.66 | 0,027 |
Выводы:
1) Наибольшая температура стенки со стороны горячих газов равна Тст.г. = 1197.9 К
Допустимая температура для материала стенки – 1200 К. Значит охлаждение обеспечивает возможность работы с данным материалом.
2) Наибольшая температура охладителя на выходе из тракта охлаждения Тохл = 392.5 К
при давлении 7.5 МПа – охладитель (НДМГ) – не вскипает. Эта температура не превышает температуру разложения НДМГ (400 К). Поэтому по критерию обеспечения температуры охлаждающего компонента в тракте охлаждения – охлаждение надежно.
3) Потери в рубаке охлаждения составили 1.16 МПа