Результаты расчета характеристики вентиляционной сети

Параметры	Расчетные точки
V, м3/с	0,556	0,694	0,833	0,972	1,111	1,25	1,389
Re
	0,021	0,02	0,019	0,018	0,018	0,017	0,017
DP, Па	11,6	18,1	26,1	35,5	46,3	58,6	72,3

Параметры	Расчетные точки
V, м3/с	1,528	1,667	1,806	1,944	2,083	2,222	2,361	2,5
Re
	0,017	0,016	0,016	0,016	0,016	0,015	0,015	0,015
DP, Па	87,4			141,5	162,4	184,7	208,5	233,7

Рис. 14 – Характеристика вентиляционной сети

Объемный расход вентилятора в рабочей точке Р.Т.1 составляет V₁ = 1,097 м³/с (3,95×10³ м³/ч), в рабочей точке Р.Т.2 - V₂ = 1,986 м³/с (7,15×10³ м³/ч).

Рассчитаем скорость движения воздуха в комнате с остывающей заготовкой.

м/с;

м/с.

Эквивалентный диаметр комнаты рассчитаем по формуле

м.

Рассчитаем значение критерия Рейнольдса.

;

.

Рассчитаем значение коэффициента температуропроводности.

м²/с ,

где Вт/м×К – коэффициент теплопроводности сухого воздуха при температуре 15 ⁰С; Дж/кг×К – изобарная массовая теплоемкость сухого воздуха при температуре 15 ⁰С.

Значение критерия Прандтля при температуре 15 ⁰С рассчитаем по формуле

.

При расчете критерия Нуссельта необходимо рассчитать значение критерия Прандтля Рr_З для заготовки. Расчет выполним для среднего значения температуры при остывании заготовки от максимальной температуры 600 ⁰С.

Среднее значение температуры заготовки составит

⁰С.

Физические свойства воздуха при средней температуре:

– коэффициент теплопроводности сухого воздуха при температуре 308 ⁰С – Вт/м×К;

– изобарная массовая теплоемкость сухого воздуха при температуре 308 ⁰С – Дж/кг×К;

– плотность сухого воздуха при температуре 308 ⁰С – r₃₈₀ = 0,605 кг/м³;

– коэффициент кинематической вязкости сухого воздуха при температуре 308 ⁰С – n₃₈₀ = 49,76×10^-6 м²/с.

Коэффициент температуропроводности сухого воздуха при температуре 308 ⁰С

м²/с .

Критерий Прандтля для заготовки

.

Критерий Нуссельта

;

.

Рассчитаем значения коэффициента теплоотдачи при охлаждении заготовок разного размера.

Вт/м²×К;

Вт/м²×К;

Вт/м²×К;

Вт/м²×К.

Установим влияние размеров заготовки на время ее остывания от температуры 600 ⁰С при одинаковой частоте вращения привода вентилятора n = 1000 об/мин.

Расчет времени остывания заготовки выполняем по формулам:

;

.

Значения времени расчета t меняются в пределах от 0 с до времени полного остывания заготовки с определенных шагом.

Результаты расчета показаны на рис. 15.

На рис. 15 видно, что заготовка с меньшими габаритами остывает до температуры 15 ⁰С за t = 6 ч (2,17×10⁴ с), а заготовка с большими габаритами – за t = 20,8 ч (7,5×10⁴ с).

Рис. 15 – Результаты расчетов времени остывания заготовки