Выбор основного уровня и интервала варьирования

Область определения факторов определена при постановке задачи теплотехнического эксперимента.

Частота вращения привода центробежного вентилятора типа ВО 14-320 № 5 бесступенчато изменяется в пределах n = 1000 ¸ 1800 об/мин.

Площадь наружной поверхности заготовки находится в пределах F_З = 0,2 ¸ 1,1 м².

Начальная температура заготовки в соответствии с режимом термической обработки составляет t₀ = 250 ¸ 600 ⁰С.

На полученной математической модели процесса установим влияние факторов на параметр оптимизации. Для этого выберем значения каждого фактора на границах его области определения и выполним расчет времени остывания заготовки до температуры 15 ⁰С.

Определим диаметр цилиндрической заготовки и ее объем при минимальном и максимальном значениях площади.

Диаметр заготовки и ее объем при минимальном значении площади составят:

м

м³

Диаметр заготовки и ее объем при максимальном значении площади составят:

м

м³

Частота вращения привода вентилятора определяет скорость движения воздушного потока около остывающей заготовки и значение коэффициента теплообмена, который влияет на интенсивность теплообменных процессов и время остывания заготовки.

Для определения коэффициента теплообмена рассчитаем скорость движения воздушного потока около заготовки, которая определяется объемным расходом вентилятора.

Объемный расход вентилятора найдем после построения характеристики вентиляционной сети.

Рассчитаем эквивалентный диаметр воздуховода вентиляционной сети

м.

Коэффициент кинематической вязкости воздуха при температуре 15 ⁰С составляет n = 14,61×10^-6 м²/с.

Плотность сухого воздуха при температуре 15 ⁰С составляет r = 1,226 кг/м³.

Число Рейнольдса, коэффициент потерь давления по длине прямолинейных участков вентиляционной сети и потери давления в ней определяем в соответствие с рекомендациями раздела 3.5.

Результаты расчета представим в виде таблицы 1 и графически на рис. 14.

Таблица 1