1 Визначення питомої теплового потоку

1.1 Вибір температури газової стінки

Для розрахунку зовнішнього охолодження канал розбивається на ділянки. Схема розбивки каналу на 11 ділянок додається як додаток до курсової роботи.

Для кожного з ділянок вибираємо температуру газової стінки з боку продуктів згоряння, з огляду на властивості матеріалу стінки.

1.2 Визначення конвективного питомої теплового потоку

1.2.1 Розрахунок теплоємності і в'язкості газового потоку

Теплоємність Сpсм. кДж / (кг ∙ К) газового потоку обчислюємо за формулою

де СPI - теплоємність конкретного газу при заданій температурі суміші, кДж / (кг К);

ri - частка газу в газовому потоці.

Визначаємо теплоємність газів, користуючись [1], застосовуючи метод інтерполяції

,

,

.

Підставляємо знайдені значення теплоємність в формулу 01

.

Знаходимо молекулярну масу суміші МСМ. кг / кмоль за формулою

де Мi - молекулярна маса конкретного газу, кг / кмоль;

ri - частка газу в газовому потоці.

.

Динамічна в'язкість суміші, визначається за формулою

де МСМ - молекулярна маса суміші, кг / кмоль;

-динамічна в'язкість конкретного газу,;

ri - частка газу в газовому потоці.

Визначаємо динамічну в'язкість газів, користуючись [1], застосовуючи метод інтерполяції

,

,

.

За формулою 03 визначаємо динамічну в'язкість суміші

1.2.2 Знаходження значення коефіцієнта тепловіддачі від газу до стінки

Коефіцієнт тепловіддачі, від газу до стінки, розраховується за формулою

де Сpсм - теплоємність газового потоку, кДж / (кг ∙ К);

-динамічна в'язкість потоку,;

-Масова витрата газу, кг / с;

-середній діаметр поперечного перерізу каналу на кожній дільниці, м;

-температура газової суміші, К;

-температура стінки з боку продуктів згоряння для кожної ділянки, К.

1.2.3 Визначення конвективного питомої теплового потоку в стінку

Конвективний питомий тепловий потік qк. Вт / м 2 визначається за формулою

де - коефіцієнт тепловіддачі для розраховується ділянки, Вт / м 2;

-температура газової суміші, К;

-температура стінки для даної ділянки, К.

1.3 Визначення променистого і сумарного питомих теплових потоків

1.3.1 Визначення ступеня чорноти продуктів згоряння

З складових продуктів згорання числа газів практичне значення для розрахунку питомої променистого теплового потоку має тільки випромінювання і.

Це означає, що ступінь чорноти продуктів згоряння залежить від ступеня чорноти парів і вуглекислоти

де - ступінь чорноти вуглекислого газу;

-поправочний коефіцієнт на парціальний тиск водяної пари;

-ступінь чорноти водяної пари;

Останній член в даному виразі означає, що випромінювання суміші інесколько менше суми випромінювань цих газів, так як смуги випромінювання і поглинання дляічастічно збігаються. Тоді формула набирає вигляду

Для знаходження необхідно розрахувати парціальний тиск водяної пари за формулою

де - тиск газової суміші в камері згоряння, Па;

-масова частка водяної пари в суміші.

Для знаходження необхідно розрахувати парціальний тиск вуглекислоти за формулою

де - тиск газової суміші в камері згоряння, Па;

-масова частка вуглекислого газу в суміші.

Визначаємо відношення довжини камери згоряння до її поперечного перерізу

де - діаметр поперечного перерізу камери згоряння, м;

-довжина камери згоряння, м.

Користуючись [1], знайдемо довжину шляху променя l, м

,

Визначаємо ступінь чорноти водяної пари і вуглекислого газу користуючись [1]

;

.

Підставляємо знайдені значення і в формулу 07

.