Курсовая работа по теплотехнике

У нас на сайте представлено огромное количество информации, которая сможет помочь Вам в написании необходимой учебной работы. 

Но если вдруг:

Вам нужна качественная учебная работа (контрольная, реферат, курсовая, дипломная, отчет по практике, перевод, эссе, РГР, ВКР, диссертация, шпоры...) с проверкой на плагиат (с высоким % оригинальности) выполненная в самые короткие сроки, с гарантией и бесплатными доработками до самой сдачи/защиты - ОБРАЩАЙТЕСЬ!

Курсовая работа по теплотехнике

Вариант .

Исходные данные

1. Температура окружающей среды tнар =    oC.

2. Давление окружающей среды B =   гПа.

3. Необходимая t в салоне tвн =  oC.

4. Кратность циркуляции z =    1/ч.

5. Размеры салона  l * b * h =    м *    м *    м.

6. Схема теплообменого аппарата:  

7. Скорость движения воздуха относительно наружной поверхности салона W=   м/с.

8. Коэффициент избытка воздуха α =  .

I. Расчёт теплового баланса салона транспортного средства.

Таблица 1.

Таблица 2.

Таблица 3.

Q0 – Qс – Qв = 0.

Q0 – теплопроизводительность системы отопления;

Qс – тепловой поток, отводимый через пол, стенки и стекла салона автобуса.

Qв – тепловой поток, удаляемый из салона вместе с выходящим наружу воздухом.

. ki – коэффициент теплопередачи i-го участка, Fi – площадь i-го участка, Δt – разность температур воздуха внутри салона и снаружи.

αвi и αнi – коэффициенты теплоотдачи на внутренней и наружной поверхностях участка стенки; m – число слоёв на данном участке; δi, λi – тол-

щина и коэффициент теплопроводности i-го слоя.

αвi = αв = __ Вт/(м2 * К). αнi = αн.

Найдём αн.

, если  и , если .

ν, λ при температуре окружающей среды tнар = __оС: t1 = __oC, ν1 = __ м2/с, λ1 = ___.

t2 = __C, ν2 = __ м2/с, λ2 = ___.

ν = __*(__ – (__ – ___)*__) = __ м2/c.

λ = __ – (__ – __)*__ = __ Вт/(м*К).

w = __ м/с, l = __ м. => Reж,l = __*__/__  = __.

Reж,l >> __*__ => Nuж,l = __*(__*__)__ =__.

αн = __ * __ / __ = __ Вт/(м2*К).

Qc = Qп + Qст. Qп – тепловой поток, отводимый через пол и стенки, Qст – тепловой поток, отводимый через стекла.

Qп = kп*0,7*F*(tвн – tнар), kп  - коэффициент теплопередачи пола и стенок, F – площадь поверхности салона автобуса.

Qст = kст*0,3*F*(tвн – tнар), kп  - коэффициент теплопередачи стёкол.

F = __*_*_ + _*_*_ + _*_*_ = _ м­2.

Qп = __*__*__*__ =__ Вт.

Qст = __*__*__*__ = __ Вт.

Qс = __ + __ = __ Вт.

, где Cрв – средняя массовая изобарная теплоёмкость, Ав – объёмный расход воздуха, ρв – плотность воздуха в салоне.

Cpв = __ + __*__ = _ кДж/(кг*К).

Ав = V * z / 3600, V – объём рассматриваемого салона автомобиля.

V = _ * _ * _ = _ м3.

Ав = _ * _ / _ = _ м3/с.

ρв = _ * _ / (_ * _) = _ кг/м3.

Qв = _ * _ * _ * _ = _ кВт.

Q0 = _ + _ = _ кВт.

II. Расчёт процесса сгорания.

II. I. Определение расхода топлива.

, где η0 = 0,8 – к.п.д. подогревателя,  кДж/кг – низшая теплота сгорания дизельного топлива.

 кг/ч.

II.II. Определение расхода воздуха в подогревателе.

 - теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива.

Сp = 0,87, Hp = 0,13, Sp = 0, Op = 0 – массовые доли углерода, водорода, серы и кислорода в используемом топливе.

 .

Действительный расход воздуха, поданного для сжигания топлива:

Gвозд = α *  *Gт.

Gвозд = __ * __ * __ = __ кг/ч.

II.III. Определение состава продуктов сгорания.

Определим массовые доли CO2, H2O, O2, N2 в продуктах сгорания.

= __ + __*__ = __

II.IV. Определение теоретической температуры продуктов сгорания.

ξ * +Qок = Qп.сг. – уравнение теплового баланса, где ξ = __  - коэффициент полноты тепловыделения, =__ кДж/кг – низшая теплота сгорания топлива, Qок – теплота, вносимая окислителем (воздухом), Qп.сг. – теплота, полученная продуктами сгорания.

Qок =Сpв * α *   * Tнар. Tнар = __ + __ = __ К.

Cpв = __ кДж/(кг*К).

Qок = __*__*__*__ = __ кВт.

Qп.сг. = Cр. п.сг. * mп.сг. * Tz.           Tz - ?

Cп.сг. будет представлена в виде

Cп.сг. = A + B*Tz.

A = Σ gi*ai, где gi – массовые доли компонентов в продуктах сгорания, ai – первое слагаемое в формуле средних массовых изобарных теплоёмкостей. (приложение 1 методических указаний)

B = Σ gi*bi, где bi – множитель второго слагаемого в формуле средних массовых изобарных теплоёмкостей.

A = __*__ + __*__ + __*__ + __*__ = __.

B = __*(__*__+ __*__+ __*__ + __*__) = __.

Cп.сг. = __ + __Tz.

ξ * +Qок = Qп.сг. примет вид

__*__ + __ = (__ + __Tz)*__*Tz,

__*Tz2 + __*Tz – __ = 0;    Tz = __ K.

III. Расчёт теплообменного аппарата.

Тепловой поток, получаемый холодным теплоносителем от горячего

Q0 = __ кВт.

Рассчитаем коэффициенты теплоотдачи α1 и α2 по формуле

, λ1ж = 0,426  (коэффициент теплопроводности ОЖ при t = 80oC), λ2ж = 0,02593  (коэффициент теплопроводности воздуха при t = 19oC)

, где νж = 1,6*10-6 м2/c.

, где m1 = 1,33 кг/с – массовый расход горячего теплоносителя, ρж =__ кг/м3 – плотность ОЖ,  м2 – площадь поперечного сечения трубы.

, νж = __ м2/c.

, νc = __*10-6 м2/c.

  м/с.

(за определяющий размер принимаем dвн = 0,1 м)

.

Найдём α1.

.

Найдём α2.

    (для теплоотдачи при естественной конвекции)

 .

, νж = __ м2/c – коэффициент кинематической вязкости воздуха при tвн  = __oC, aж = __ м2/c – коэффициент температуропроводности воздуха при t=__oC.

За определяющий размер принимаем dнар = __ м.

β = 1/T = 1/__ = __ – коэффициент объёмного расширения.

Δt = tс – tж = __ – __ = __oC – разность температур между жидкостью и омываемой поверхностью.

.

.

.

Учитывая ,что (dн/dвн)<1,5, можно воспользоваться для расчёта коэффициента теплоотдачи формулой

δ=(dвн – dнар)/2 = (__ – __)/2 = __,  λстали = __ Вт/(м*К).

Воспользовавшись уравнением теплового баланса

вычисляем конечную температуру горячего теплоносителя:

 =__ oC – температура горячего теплоносителя на входе, Cр1 = __ кДж/(кг*К) – массовая теплоёмкость ОЖ при постоянном давлении.

Вычислим средний логарифмический температурный напор:

Δtб = t1’ – tвн  = __ – __ = __oC.

Δtc = t1’’ – tвн  = __ – __ = __oC.

Из уравнения теплопередачи

Q0 = k * F * Δtср

найдём требуемую площадь теплообменника

Рассчитываем требуемую длину обогревательной трубы:

Проверяем неравенство l’>(2*l + b):

__ > __ + __

__ > __ => отопительная труба оребряется

Неоребрённая поверхность отопительной трубы:

F0 = (2*l + b)*π*dн,

F0 = (__ + __)*__*__ = __ м2.

Количество рёбер:

Fp – боковая поверхность ребра.

η­p = __ – КПД ребра, учитывающий изменение температуры по высоте.