ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСЧЕТА ВЕЛИЧИН НАГРЕВА ВОЗДУХА В ДВУХРОТОРНОЙ АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ КАМЕРЕ

Авторы
Файлы

Комиссаров А.П. Швецов В.В. Швецова С.В. Статья в формате PDF 118 KB

Определение величины нагрева воздуха в двухроторной камере аэродинамического нагрева можно осуществить двумя методами. Суть первого метода в том, что величина нагрева воздуха в двухроторной аэродинамической камере рассчитывается в зависимости от полного давления, развиваемого центробежными вентиляторами и их полезного действия. Это можно определить по формуле (1):

Т₃= Т₁+2Т₁× (1)

где Т₃ - температура воздуха на выходе из 2-го вентилятора, °С;

Т₁ - температура воздуха на входе на 1-й вентилятор, °С;

Т₂ - температура воздуха на выходе из 1-го вентилятора, °С;

Т₂ - одновременно является температурой на входе во второй вентилятор. В процессе преобразования формулы (1) температура Т₂была исключена.

Н_а -величина атмосферного давления, Па;

Н_П1 - величина давления, развиваемая первым вентилятором, Па;

Н_П2 - величина давления, развиваемая вторым вентилятором, Па;

К - постоянная диабаты, К = 1,4;

ηв₁ - КПД 1-го вентилятора, ηв₁ = 0,6;

ηв₂ - КПД 2-го вентилятора, ηв₂ = 0,7.

Сущность второго метода определения величины нагрева воздуха в двухроторной аэродинамической камере нагрева заключается в следующем.

Теплоотдача при больших скоростях течения газов имеет ряд особенностей. В случае больших скоростей гидродинамические процессы и процессы теплообмена непрерывно связаны. Течение хаpaктеризуется взаимным преобразованием внутренней кинетической энергии ротора и расширением газа. При адиабатическом течении газа (Q = 0) возрастание его кинетической энергии w²₂ может происходить только при понижении энтальпии. И наоборот, возрастанию энтальпии будет соответствовать уменьшение кинетической энергии и, следовательно, скорости. Изменение энтальпии, в конечном счете, приводит к изменению температуры газа.

Энтальпия при полном адиабатическом торможении газа, называется энтальпией адиабатического торможения, она равна:

i₀ = i + (2)

Температура Т₀, которую принимает воздух (газ) при полном адиабатическом торможении, называется температурой торможения.

Подставив в уравнение (2) значение энтальпии для термодинамических идеальных газов i = С_р×Т и разделив левую и правую части на С_р, получим:

Т₀ = Т + (3)

Из термодинамики известно, что отношение кинетической энергии потока и его энтальпии равно:

(4)

где К = С_р/ С_п - отношение удельных теплоемкостей при постоянных давлениях и объеме;

- отношение скорости потока к скорости звука, обозначается М и называется числом Маха.

При М < 1 - поток называется дозвуковым, если М = 1 - звуковым и если М > 1 сверхзвуковым. Из уравнений (3), (4) можно написать

Т₀ = Т + Т× (5)

В таблице 1 приведены данные расчетов по формулам (1) и (5) при начальной температуре воздуха в камере Т = 20^°С.

Таблица 1. Расчетные и фактические данные Т⁰ среды в камере

№№	Время	Значения температуры среды в камере, ⁰С
п/п	мин.	по формуле 1	по формуле 5	фактически
1.	5	20	20	24
2.	10	26	21,6	27
3.	15	33,7	23,4	29
4.	20	43,6	25,4	32
5.	25	56,5	27,5	35

Анализируя данные таблицы видно, что расхождение в определении температуры среды через 25 мин. по формулам и по экспериментальным данным составляет от 30 до 40 %.

Определение температуры среды по формулам (1) и (5) не связано с прострaнcтвенно-временными функциями, и не дает достаточной точности в определении температуры, поэтому необходимо разработать теоретические основы расчета двухроторных аэродинамических камер, обеспечивающих применение их в промышленности.

При расчетах необходимо учитывать, что хаpaктер аэродинамических потерь в двухроторных установках может быть несколько иным, чем в однороторных.

Проведя ряд исследований, было установлено, что для двухроторных установок аэродинамического нагрева необходимо делать кожух в форме параллелепипеда с зазором между ротором и стенками (0,3 ≤ δ ≤ 0,45) D₂.

Кожух, имеющий форму параллелепипеда, можно рассматривать как эффективный завихритель по сравнению с кожухом цилиндрическим, который применяется для создания напора и имеет незначительное сопротивление для движения в нем воздуха.

Завихрителями потока воздуха служат, во-первых, подача роторами потоков воздуха друг на друга, вращающимися в разные стороны, во-вторых, поток воздуха, выходящий с наружного ротора, встречается с потоком воздуха, отраженного от стенок кожуха.

В связи с тем, что при некотором удалении стенок кожуха от внешнего ротора потери на удар будут минимальными, а частота колебаний турбулентных потоков (выходящих и отраженных) совпадает, то происходит увеличение завихрения, вызывающее дополнительный нагрев воздуха, что и было получено в опытах на экспериментальной установке. В результате этого превращение кинетической энергии воздуха в тепловую происходит на более высоком уровне, чем при применении специальных завихрителей, которые гасят кинетическую энергию и значительно снижают напор воздуха.

Как показал анализ исследований, проведенных на экспериментальной аэродинамической двухроторной установке, расход мощности на сушку материала составил 50%, а общий КПД установки равен 85%.

Выводы:

1. Применяемые формулы для расчета температуры среды в однороторных аэродинамических камерах неприемлемы для двухроторных.

2. Исследования показали, что хаpaктер аэродинамических потерь в двухроторных установках несколько иной, чем в однороторных. Во-первых, это связано с тем, что подача потоков воздуха роторами, вращающимися в разные стороны, осуществляется друг на друга, а во-вторых, поток воздуха, выходящий с наружного ротора, встречается с потоком воздуха, отраженным от стенок кожуха.

3. Воздух в параллелепипедной камере претерпевает резонанс, поэтому температура среды воздуха в двухроторной камере почти в два раза выше, чем в однороторной, и коэффициент полезного действия установки достигает 0,85.

ТЕОРИЯ СТРУКТУРНЫХ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ LiCO2

Статья в формате PDF 97 KB...

22 04 2024 3:12:59

ВРАЩАТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ МОЛОТИЛЬНОГО БАРАБАНА ПОД ДЕЙСТВИЕМ НЕПРЕРЫВНЫХ УДАРНЫХ ИМПУЛЬСОВ

Статья в формате PDF 590 KB...

21 04 2024 12:47:29

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМ, ПРОБЛЕМЫ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И КОНТРОЛЯ

Статья в формате PDF 276 KB...

20 04 2024 6:37:30

РОЛЬ ИММУНОЛОГИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ В ПАТОГЕНЕЗЕ ИНФЕКЦИЙ, ПЕРЕДАВАЕМЫХ ПОЛОВЫМ ПУТЕМ

В результате проведенного исследования установлено, что одними из ведущих патогенетических факторов течения пoлoвых инфекций являются нарушения в деятельности иммунной системы. В процессе исследования выявлены изменения в клеточном иммунитете, свидетельствующие о наличии супрессии Т - клеточного звена и наличии диссиммуноглобулинемии. Выявлено, что наиболее выраженные изменения в системе клеточного и гумopaльного иммунитета обнаружены у больных с хроническим течением инфекционного процесса. ...

19 04 2024 10:29:48

ИММУННЫЙ ДИСБАЛАНС У ДЕТЕЙ ПРИ ПАТОЛОГИИ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ БАКТЕРИАЛЬНОЙ ЭТИОЛОГИИ

Статья в формате PDF 235 KB...

18 04 2024 8:40:31

КЛИНИКО-ПАТОГЕНЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЛЕЧЕБНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ АМИНОФТАЛГИДРОЗИДОВ У БОЛЬНЫХ РОЖЕЙ

Статья в формате PDF 124 KB...

17 04 2024 9:41:40

ЛАЗЕРОТЕРАПИЯ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМЫ

Статья в формате PDF 169 KB...

16 04 2024 15:57:43

ПСИХОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ СТАТУС СТУДЕНТОВ ТЫВИНСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

Статья в формате PDF 93 KB...

15 04 2024 10:41:20

СОСТОЯНИЕ НЕКОТОРЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОКИСЛИТЕЛЬНОВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ У БОЛЬНЫХ ОСТРЫМ ХОЛЕЦИСТИТОМ И ИХ КОРРЕКЦИЯ

Под наблюдением автора было 262 больных острым холециститом. Обсуждаются вопросы адаптации больных к условиям операционного и послеоперационного периодов, которая зависит от окислительно-восстановительных процессов, обусловленных функционированием ферментативных систем, гипоксии тканей, снижения приспособительных реакций, особенно выраженных у лиц старше 50 лет. В контрольной группе (178) больных уже при поступлении в клинику намечалась тенденция к снижению РО2 в подкожно-жировой основе, а в момент операции оно было выраженным и устойчивым, которое держалось в течение 6 дней. Так же на всем протяжении послеоперационного периода у больных наблюдалось уменьшение кислородной емкости крови, концентрации SH-групп в плазме крови, только к моменту выписки эти показатели приближались к норме. Концентрация молочной и пировиноградной кислот крови тоже было повышенным. В исследуемой группе (84) больных, которые получали в комплексном лечении во время операции и послеоперационном периоде ганглиоблокаторы и гепарин, напряжение кислорода во время операции повышалось на 68%, повышение сохранялось 2-3 дня, а к концу 5 дня рО2 было в пределах нормы. Намечалась тенденция увеличения кислородной емкости крови и SH-групп в плазме. Не смотря на то, что при поступлении лактат и пируват были выше контроля, уже в первый день после операции эти показатели были ниже контрольных. Автор делает вывод о том, что применение в комплексном лечении ганглиоблокаторов и гепарина, позволяло улучшать кислородный баланс крови и ткани и, улучшать окислительновосстановительные процессы, адаптацию организма больного к стрессовым условиям, что способствовало снижению процента послеоперационных осложнений и летальности. ...

14 04 2024 18:20:36

О ТИПАХ И ВИДАХ ПОЗНАВАТЕЛЬНОЙ КУЛЬТУРЫ

Статья в формате PDF 151 KB...

13 04 2024 15:24:58

ОСОБЕННОСТИ ГРИППА ЗА 2011-2012 ГГ. В Г. НАЛЬЧИКЕ

Статья в формате PDF 242 KB...

12 04 2024 19:16:32

Математическое моделирование эпидемического процесса при клещевом энцефалите

Статья в формате PDF 104 KB...

11 04 2024 11:10:54

МУЖЧИНЫ И ЖЕНЩИНЫ В ОБРЯДОВОЙ КУЛЬТУРЕ МОРДВЫ: РОЛИ И СТАТУС

Статья в формате PDF 102 KB...

10 04 2024 9:33:27

ДИСБАКТЕРИОЗЫ КИШЕЧНИКА И БАКТЕРИОЛАКТИЯ СТАФИЛОКОККОВОЙ ЭТИОЛОГИИ У КОРМЯЩИХ ЖЕНЩИН

Статья в формате PDF 105 KB...

09 04 2024 7:48:34

ИЗУЧЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ БИОДЕГРАДАЦИИ СПАВ РАЗЛИЧНОЙ ХИМИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ

Статья в формате PDF 121 KB...

08 04 2024 16:56:53

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ НАСЛЕДСТВЕННЫХ ГЕМОЛИТИЧЕСКИХ АНЕМИЙ (Энзимопатий)

Проведен анализ опубликованных данных по вопросу генетических факторов развития гемолитических анемий (мембранопатий, энзимопатий). Список возможных мутаций при определенной форме анемии обобщен в виде таблиц. Дано понятие о сущности, строении и функции основной клетки красной крови – эритроците. Приведена классификация различных групп анемий, причины их возникновения, возможные симптомы проявления заболевания, прогноз для жизни. Затронуты аспекты донорства при ферментодефицитных состояниях доноров и реципиентов. ...

07 04 2024 1:29:30

Влияние расторопши пятнистой (Silibum marianum L.) на морфофункциональное состояние паренхиматозных органов при острой интоксикации крыс полихлорированными бифенилами.

Статья в формате PDF 114 KB...

06 04 2024 2:13:40

Метод футлярной пилородуоденопластики в оперативном лечении язвы двенадцатиперстной кишки

Статья в формате PDF 104 KB...

05 04 2024 4:19:33

КАРФОЛОГИЯ – ЗАБЫТОЕ ИСКУССТВО ДИАГНОСТИКИ

Статья в формате PDF 253 KB...

04 04 2024 16:18:51

Географическая хаpaктеристика озера Ламна Ивановской области

Статья в формате PDF 256 KB...

03 04 2024 15:21:57

ПРОБЛЕМА ФОРМИРОВАНИЯ КОМПЕТЕНТНОСТЕЙ В УЧЕБНО-ВОСПИТАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ НАЧАЛЬНОЙ ШКОЛЫ

Стратегия социально-экономического развития РФ поставило на государственном уровне вопрос о достижении нового качества общего образования – готовности и способности учащихся к непрерывному образованию. В настоящее время в соответствии с основными тенденциями развития современного образования меняются целевые, процессуальные и результативные компоненты учебно-воспитательного процесса и прежде всего в начальной школе. ...