ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСЧЕТА ВЕЛИЧИН НАГРЕВА ВОЗДУХА В ДВУХРОТОРНОЙ АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ КАМЕРЕ
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 Т2 была исключена.
На -величина атмосферного давления, Па;
НП1 - величина давления, развиваемая первым вентилятором, Па;
НП2 - 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 = Ср×Т и разделив левую и правую части на Ср, получим:
Т0 = Т + (3)
Из термодинамики известно, что отношение кинетической энергии потока и его энтальпии равно:
(4)
где К = Ср/ Сп - 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.
Статья в формате PDF
92 KB...
12 06 2026 21:48:30
Статья в формате PDF
117 KB...
11 06 2026 19:50:19
Статья в формате PDF
516 KB...
10 06 2026 17:25:44
Статья в формате PDF
219 KB...
07 06 2026 23:37:34
Статья в формате PDF
91 KB...
05 06 2026 11:19:34
Статья в формате PDF
138 KB...
04 06 2026 10:58:37
Статья в формате PDF
114 KB...
03 06 2026 17:29:53
Статья в формате PDF
338 KB...
02 06 2026 4:30:29
Статья в формате PDF
84 KB...
01 06 2026 9:48:39
Статья в формате PDF
233 KB...
31 05 2026 14:18:28
Статья в формате PDF
139 KB...
30 05 2026 21:57:19
Статья в формате PDF
266 KB...
28 05 2026 4:36:38
Статья в формате PDF
303 KB...
27 05 2026 3:45:43
Статья в формате PDF
128 KB...
26 05 2026 6:43:32
Статья в формате PDF
127 KB...
24 05 2026 4:18:37
Статья в формате PDF
120 KB...
23 05 2026 19:43:49
Статья в формате PDF
105 KB...
22 05 2026 2:56:27
Статья в формате PDF
307 KB...
21 05 2026 15:40:15
На основе представлений о системности мироустройства и о прострaнcтве, как онтологической, непрерывной безмассовой вихревой среде даны определения основных физических понятий (материя, масса, заряд, энергия и т.д.). Физические параметры среды определяют закономерность существования единственной материальной частицы - носителе массы и заряда, названной массон (единство физических представлений об электроне, позитроне и заряде). В соответствии с природными правилами структурирования первочастиц из 273 и 207 массонов формируются гексагональные структуры, соответственно, пи-, и мю-мезонов, а из 7 этих частиц построены нуклоны. Объяснены ядерные силы и свойства всех частиц.
...
20 05 2026 0:30:51
Статья в формате PDF
122 KB...
18 05 2026 14:48:47
Статья в формате PDF
85 KB...
16 05 2026 12:31:39
Статья в формате PDF
110 KB...
15 05 2026 9:39:39
Статья в формате PDF
103 KB...
14 05 2026 18:30:30
В работе проведено исследование цитрусового пектина на сорбционную способность по отношению к ионам свинца, а также влияние температуры на сорбционную емкость. В работе проведен расчет физико-химических параметров процесса сорбции ионов свинца цитрусовом пектином, позволивший установить, что процесс образования пектата свинца протекает как реакция первого порядка, а функциональная зависимость сорбции от концентрации ионов свинца подчиняется уравнению изотермы адсорбции Фрейндлиха. Высокая степень извлечения ионов свинца (64% от исходной концентрации) позволяет рекомендовать цитрусовые пектины в качесве энтеросорбентов при свинцовой интоксикации, а также в качестве пищевой добавки к продуктам лечебного и профилактического действия.
...
13 05 2026 11:16:13
Статья в формате PDF
244 KB...
12 05 2026 4:18:16
Статья в формате PDF
241 KB...
11 05 2026 23:54:48
Статья в формате PDF
474 KB...
10 05 2026 0:18:35
Статья в формате PDF
119 KB...
08 05 2026 1:32:57
Статья в формате PDF
140 KB...
07 05 2026 10:33:22
Статья в формате PDF
170 KB...
06 05 2026 11:51:25
Статья в формате PDF
114 KB...
05 05 2026 13:27:53
В работе впервые приведены данные по соотношению отдельных составных частей яиц японских перепелок, выращенных в новых суточных ритмах. В начале яйцекладки средний масса желтка у опытных птиц больше на 1,0 %, масса белка у контрольных больше на 1,04 % от общего веса яйца. Масса скорлупы у обеих групп в начале яйцекладки одинакова .У опытных птиц между весом яйца и весовыми долями желтка и белка установлена прямая коррелятивная связь. Между массами яйца и желтка –слабая (r = +0,335), между массами яйца и белка – тесная(r = +0,999), между массами желтка и белка(r = +0,549) – средняя корреляция.). Отношение белка к желтку у контрольных яиц больше на 0,08 %.
...
04 05 2026 14:44:51
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
