Расчет времени превращения слоя льда в пар

Для проведения расчетов воспользуемся следующими данными. Начальная температура конструкции башни (на следующий день после превращения воды в лед) равна, согласно данным гидрометеорологического бюро Воронежской области, to = -18 °C. Примем, что температура пламени костра (горение двух автомобильных шин поливаемых дизельным топливом) изменяется по температурному режиму стандартного пожара и при пяти минутах от начала горения составляет 556 °C, температура пожара изменяется по стандартной кривой

te = 345 lg ( 8 т + 1 ) + t0,

где: т - время в мин., to - начальная температура.

Значение коэффициента теплоотдачи определяется по формуле (3.20)

а = 41, 87 ехр (0, 0023 Гв), кДжм'

и при t =556 °C будет равен: а = 41, 87ехр(0,0023556) = 150,4 кДжм'2ч’19С 1

Толщина оболочки §2=4 мм; коэффициент теплопроводности стали Xi согласно /235/ равен 40 Втм'^С'1; коэффициент теплопроводности льда /37,82/ равен 2,2 Втм1?С плотность стали pi = 7800 кгм’ 3; плотность льда Р2 = 920кгм'3; теплоёмкость стали ci = 0,44 кДжкг1С теплоемкость льда с2=2,3 кДжкг-^С'1

Время прогрева стенки башни до нулевой температуры

Уравнение теплового баланса за время ti прогрева стенки от -18 °C до 0 °C запишем в виде

<7Ti = ciPi5i(0-(-18)). (10)

Удельный тепловой поток будет равен /37,82/

q = a(te- tH) = 150,4(556- (- 18)) = 86329,6 кДжч *м’2 (11)

Следовательно:

q •^•<51-18 0,44-7800-0,004-18

±---=-------------------= 0,002864-= 0,172 iet.

q 863256

Время нагрева льда до нулевой температуры

Уравнение теплового баланса за время Т2 прогрева льда от -18 °C до 0 °C имеет вид:

^2=С2^§2(0-(-18)). (12)

~ 2,3-1000-0,004-18 nnniQ

Следовательно: тг =----------------= 0,001 w = 0,15 5 мин.

863256

Время таяния льда

Учитывая малое время с начала нагрева, изменением удельного теплового потока пренебрегаем (q ~ 86329,6 кДжч' ’м'2).

Уравнение теплового баланса за время (тз) плавления льда:

^ТЗ = Р2О§2!'^ 2 , (13)

где г'г = 330 кДжкг'1 - скрытая теплота плавления льда /37/.

Тогда тз =

  • 10000,004-330
  • 86329,6

= 0,0153ч =0,91 мин.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >