Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования 4 страница

. (4.26)

Далее необходимо вычислить объем слитка V, м³, по формуле (4.15) и массу слитка m, кг, по формуле (4.14).

С другой стороны, это количество тепла теряется слитком при охлаждении на воздухе, кДж, (см. уравнение теплового баланса 4.12):

,

откуда искомая энтальпия металла, кДж/кг, в конце охлаждения в первом приближении:

. (4.27)

По полученному в первом приближении значению i_К определяется температура металла в конце охлаждения t_К по графику і=f(t).

Во втором приближении уточняется по формуле:

, (4.28)

где a_К – коэффициент теплоотдачи в конце охлаждения, Вт/(м²×К).

Последовательность расчета a_К

1. Средняя температура воздуха в конце охлаждения : .

2. по Приложению Т при средней температуре воздуха в конце охлаждения.

3. Температурный напор в конце охлаждения Dt_К: Dt_К =t_К − t_В.

4. Критерий Грасгофа Gr_К в конце охлаждения: .

5. Произведение (Рr_К×Gr_К).

6. Выбор коэффициентов С и n по Приложению В.

7. Расчет критерия Нуссельта в конце охлаждения Nu_К :

.

8. Вычисление коэффициента теплоотдачи в конце охлаждения a_К из формулы:

.

9. Вычисление плотности теплового потока с поверхности слитка в окружающую среду в конце охлаждения по формуле (4.28).

10. Вычисление (формула 4.16).

11. Вычисление ΔQ по формуле (4.26).

12. Вычисление конечной энтальпии металла i_К по формуле (4.27).

13. Определение конечной температуры металла t_К (по графику).

Вычисление по п. п. 1 − 13 повторяются до тех пор, пока £10°С.

Рекомендации: Расчеты первого приближения (№ 1) привести в пояснительной записке целиком. Расчет первого и дальнейших приближений свести в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 − Расчет t_К

Параметры	Приближение
№ 1	№ 2	…
,°С
Рr
n, м2/с
l, Вт/(м×К)
Dt,°С
Gr
Рr×Gr
Nu
a, Вт/(м2×К)
, Вт/м2
, Вт/м2
DQ, Дж
iК, кДж/кг
tК,°С

По окончании расчета оценить доли потерь тепла излучением и конвекцией по формулам:

− излучением: ;

− конвекцией: .

Внимание! Окончательной конечной температурой охлаждения t_К считается температура, полученная в предпоследнем приближении, при которой вычислено значение . Сумма долей потерь тепла должна равняться 100%.

ПЕРЕЧЕНЬ РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Казанцев Е.И. Промышленные печи. - М.: Металлургия, 1975.

2. Металлургические печи. Атлас. Под ред. Меткалинского В.И. - М.: Металлургия, 1984.

3. Мастрюков Б.С. Теория, конструкция и расчеты металлургических печей. - М.: Металлургия, 1984.

4. Расчеты нагревательных и термических печей. Под ред. Тымчака В.М., Гусовского В.Л. - М.: Металлургия, 1983.

5. Кривандин В.А. Егоров А.В. Тепловая работа и конструкции печей черной металлургии. - М.: Металлургия, 1989. - 462 с.

6. Кривандин В.А. Марков Б.Л. Металлургические печи. - М.: Металлургия, 1977.

Приложение В

Исходные данные для расчета динамики нагревания металла

в печах периодического и непрерывного действия

№ варианта	Марка стали	Размеры слитка, а×b×h, мм	Толщина заготовки S, мм	Коэффициенты излучения в нагревательном колодце, Вт/(м2×К4)
сД	сКЛ	сПЕЧ.М
	У12	640´640´1760		2,51	4,23	3,1
	У8	630´630´1780		2,50	4,25	3,3
		620´620´1820		2,49	4,27	3,5
		600´600´1840		2,47	4,29	3,7
		850´850´1850		2,45	4,31	3,9
	У12	830´830´1830		2,43	4,33	4,0
	У8	810´810´1810		2,41	4,35	3,8
		790´790´1800		2,40	4,37	3,6
		770´770´1650		2,38	4,39	3,4
		750´750´1670		2,36	4,41	3,2
	У12	730´730´1690		2,34	4,43	3,0
	У8	710´710´1710		2,32	4,45	3,45
		690´690´1730		2,30	4,47	3,35
		670´670´1750		2,29	4,49	3,75
		650´650´1770		2,31	4,51	3,55
	У12	630´630´1790		2,33	4,53	3,35
	У8	610´610´1800		2,35	4,55	3,25
		840´840´1840		2,37	4,57	3,15
		820´820´1820		2,39	4,59	3,05
Продолжение приложения В
		800´800´1800		2,41	4,60	3,1
	У12	780´780´1780		2,43	4,58	3,3
	У8	760´760´1760		2,45	4,56	3,5
		740´740´1740		2,47	4,54	3,7
		720´720´1720		2,49	4,52	3,9
		700´700´1700		2,50	4,50	4,0
	У12	680´680´1680		2,48	5,0	3,8
	У8	660´660´1660		2,46	4,46	3,6
		640´640´1640		2,44	4,44	3,4
		620´620´1620		2,42	4,42	3,2
		600´600´1600		2,40	4,40	3,0
	У12	630´630´1780		2,47	4,31	4,0
	У8	620´620´1820		2,45	4,33	3,8
		600´600´1840		2,43	4,35	3,6
		850´850´1850		2,41	4,37	3,4
		830´830´1830		2,40	4,39	3,2
	У12	810´810´1810		2,38	4,41	3,0
	У8	790´790´1800		2,36	4,43	3,1
		770´770´1650		2,34	4,45	3,95
		750´750´1670		2,32	4,47	3,75
		730´730´1690		2,30	4,49	3,55
	У12	710´710´1710		2,29	4,51	3,35
	У8	690´690´1730		2,31	4,53	3,25
		670´670´1750		2,33	4,55	3,15
		650´650´1770		2,35	4,57	3,05
		630´630´1790		2,37	4,59	3,1
	У12	610´610´1800		2,39	4,60	3,3
	У8	840´840´1840		2,41	4,58	3,5
		820´820´1820		2,43	4,56	3,7
		800´800´1800		2,45	5,50	3,9
		780´780´1780		2,47	4,52	4,0

Продолжение приложения В

№ варианта	Коэффициенты излучения в методической печи, Вт/(м2×К4) сПЕЧ	Время транспортирования от печи до стана, τ, сек	Начальная температура металла, tН, °С
сМЕТ	сСВ	сТОМ
	3,40	3,67	3,1
	3,38	3,65	2,98
	3,36	3,63	2,96
	3,34	3,61	2,94
	3,32	3,59	2,92
	3,29	3,57	2,90
	3,31	3,55	2,88
	3,33	3,53	2,86
Продолжение Приложения В
	3,35	3,51	2,84
	3,37	3,49	2,82
	3,39	3,47	2,80
	3,29	3,45	2,78
	3,30	3,43	2,75
	3,32	3,41	2,73
	3,34	3,40	2,71
	3,36	3,42	3,6
	3,38	3,44	3,4
	3,41	3,46	3,2
	3,40	3,48	3,0
	3,31	3,50	2,89
	3,33	3,52	2,87
	3,35	3,54	2,85
	3,37	3,56	2,83
	3,39	3,58	2,81
	3,30	3,60	2,79
	3,32	3,62	2,77
	3,34	3,64	2,76
	3,36	3,66	2,74
	3,38	3,68	2,72
	3,40	3,70	2,70
	3,31	3,53	2,84
	3,33	3,51	2,82
	3,35	3,49	2,80
	3,37	3,47	2,78
	3,39	3,45	2,75
	3,29	3,43	2,73
	3,30	3,41	2,71
	3,32	3,0	3,6
	3,34	3,42	2,9
	3,36	3,44	3,2
	3,38	3,46	3,0
	3,41	3,48	2,89
	3,40	3,50	2,87
	3,31	3,52	2,85
	3,33	3,54	2,83
	3,35	3,56	2,81
	3,37	3,58	2,79
	3,39	3,60	2,77
	3,30	3,62	2,76
	3,32	3,64	2,74

Приложение Г

Пример оформления листа “РЕФЕРАТ”

Приложение Д

Пример оформления листа “СОДЕРЖАНИЕ”

		№ документа

	№ документа умента

Продолжение приложения Д

Приложение Е

Пример оформления титульного листа

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

"ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"

ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕПЛОФИЗИКА

(полное название кафедры)

КУРСОВАЯ РАБОТА

По ТЕПЛОТЕХНИКЕ

(название дисциплины)

на тему: «РАСЧЕТ ГОРЕНИЯ ТОПЛИВА