Дискуссионный математический форумМатематический форум
Математический форум Math Help Planet

Обсуждение и решение задач по математике, физике, химии, экономике

Теоретический раздел
Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]
новый онлайн-сервис
число, сумма и дата прописью

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 5 ] 
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Методы определения температуры
СообщениеДобавлено: 04 июн 2020, 14:18 
Не в сети
Начинающий
Зарегистрирован:
04 июн 2020, 14:15
Сообщений: 4
Cпасибо сказано: 0
Спасибо получено:
0 раз в 0 сообщении
Очков репутации: 1

Добавить очки репутацииУменьшить очки репутации
Добрый день!
Такая история.
Необходимо определить минимальную площадь F, m2, а также t2 и t5
Есть море условий, которые требуется соблюсти.
Прошу помочь разобраться, какими методами это можно сделать.
Исходные данные:
Q= 100
c= 4,18
d= 0.05
t3= 95
p= 977.8
q1= 3600*Q/(c*(t3-t2)*p
V= 4* (q1/3600)/(3.14*(d)^2)
Условие: Vmin= 0.5, V max= 1.5 (уже проверил, здесь подойдут все значения, но проверил это вручную)
Здесь надо определить какие значения q1 подходят под вышеупомянутые условия

Далее задаются также константы
a= 1 и b= 1,5
Определяется формулой
dekv= 2*a*b/(a+b)
F=1.198
q45= w*F, где
wmin= 5; wmax=10
Задается также t4: 250
t5min = 85 (и вот это число должно получиться как можно ближе к числу 85)

То есть температура t5 пока неизвестна, есть только t5min = 85 .

t1= 70
Далее программа должна выбрать коэффициенты в зависимости от срднего значения между t4= 250 и t5 . Так как температура t5 еще не определена, но коэффициенты известны для разных температур, например если t5= 85, то V= 32.8*10^-6; M= 26*10^-6, c= 1100, если t5= 120, то M= 27*10^-6, c= 1200, надо как-то объяснить программе, чтобы в зависимости от найденной t5 и соотвественно среднего значения между t4= 250 и t5, она определила коэффициенты по заданной таблице и рассчитала следующие значения по простым формулам:
Re= w*dekv/V
Pr=c*M/y

Далее необходимо определить число Pr при средней температуре tст, которая по формулам определяется:
dt12=t4-t2=250-t2
dt51=t5-t1=t5-70
t12ср=(t1+t2)/2=(70+t2)/2
t45ср=t12ср+dtср
dtст=t12ср-(tср/2)
dtср=(dt12-dt51)/(ln(dt12/dt51))

При полученной температуре dtср (t2 и t5 неизвестны также)
задаем коэффициенты M1 и c1 по той же таблице, что и в предыдущем абзаце в зависимости от пока неизвестной температуры dtср.

Prст=c1*M1/y
Далее Nu1=0.021*Re^0.8*Pr^0.43*(Pr/Prст)^0.25
a1=Nu1*y/dekv


Далее задается условие для другого контура:
d2= 0.022
Q2= 12
q2= 3600*Q2/(c*(t2-t1)*p (здесь все известно, кроме t2 и q2
w2= 4* (q2/3600)/(3.14*(d2)^2)
Условие: Vmin= 0.5, V max= 1.5
Здесь надо определить какие значения q2 подходят под вышеупомянутые условия

Далее для этого контура задаются параметры:
V2= 0.3*10^-6; M2= 300*10^-6, c2= 4180, y2=0.68
Далее также при помощи формул находятся различные критерии:
Pr2=c2*M2/y2
Re2= w2*d2/V2
Nu2=0.021*Re2^0.8*Pr2^0.43*(Pr 2/Prст)^0.25
a2=Nu2*y2/d2

Далее задется
ycu=378, b= 0.001
k=1/((1/a1)+(b/ycu)+(1/a2))
F=(Q2*1000)/(k*dtср)
так же
Q2=(q45*c*(t4-t5)*p45)/3600
p45 также определяется по среднему значению t4= 250 и t5 по заданной таблице.

наверное задачу надо начинать решать с конца, каким методом не очень понимаю. Кто-то может подсказать? Расчет желательно сделать в программе MathCAD, так что алгоритмы нужны для нее.

Вернуться к началу
 Профиль  
Cпасибо сказано 
 Заголовок сообщения: Re: Методы определения температуры
СообщениеДобавлено: 04 июн 2020, 14:42 
Не в сети
Последняя инстанция
Аватара пользователя
Зарегистрирован:
28 дек 2011, 15:16
Сообщений: 10058
Откуда: Дивногорск
Cпасибо сказано: 552
Спасибо получено:
1719 раз в 1579 сообщениях
Очков репутации: 279

Добавить очки репутацииУменьшить очки репутации
santexnik1 писал(а):
Необходимо определить минимальную площадь F, m2, а также t2 и t5
Есть море условий, которые требуется соблюсти.
Прошу помочь разобраться, какими методами это можно сделать.
Исходные данные:
Q= 100
c= 4,18
d= 0.05
t3= 95
p= 977.8
q1= 3600*Q/(c*(t3-t2)*p
V= 4* (q1/3600)/(3.14*(d)^2)
Условие: Vmin= 0.5, V max= 1.5 (уже проверил, здесь подойдут все значения, но проверил это вручную)
Здесь надо определить какие значения q1 подходят под вышеупомянутые условия

Все условные обозначения принятые вами должны быть расшифрованы. Иначе ничего не понятно.

Вернуться к началу
 Профиль  
Cпасибо сказано 
 Заголовок сообщения: Re: Методы определения температуры
СообщениеДобавлено: 04 июн 2020, 20:28 
Не в сети
Начинающий
Зарегистрирован:
04 июн 2020, 14:15
Сообщений: 4
Cпасибо сказано: 0
Спасибо получено:
0 раз в 0 сообщении
Очков репутации: 1

Добавить очки репутацииУменьшить очки репутации
обрый день!
Такая история.
Необходимо определить минимальную площадь F, m2, а также t2 и t5
Есть море условий, которые требуется соблюсти.
Прошу помочь разобраться, какими методами это можно сделать.
Исходные данные контура котла:
Q= 100 кВт- мощность котла
c= 4,18 кДж/кг*С- теплоемкость воды
d= 0.05 м - диаметр трубы
t3= 95 С - температура на выходе из котла
p= 977.8 кг/м3- плотность воды в котле
t2min=75 C, t2 max= 85 C- температура воды на входе в котел (выходе из теплообменника)
q1= 3600*Q/(c*(t3-t2)*p=3600*100/(4,18*(95-t2)*977,8, м3/ч- формула для нахождения расхода воды в котле по вышеупомянутым данным
V= 4* (q1/3600)/(3.14*(d)^2)=4* (q1/3600)/(3.14*(0,05)^2)- скорость воды, м/с.
Условие: Vmin= 0.5 м/с, V max= 1.5 м/с(уже проверил, здесь подойдут все значения, но проверил это вручную)
Здесь надо определить какие значения q1, м/с подходят под вышеупомянутые условия


Далее теплообменник вода-дым: задаются также константы как размеры теплообменника
a= 1 м и b= 1,5 м
контур 1. дым, рассматривается сечение этого теплообменника по ходу движения дым ):
эквивалентный диаметр теплообменника определяется формулой
dekv= 2*a*b/(a+b)= 2*1*1,5/(1+1,5)=1,5 м
F=1.198 м- заданная площадь поверхнсти нагрева
q45= w*F=w*1,198- расход дыма, м3/с, где
wmin= 5 м/с; wmax=10 м/с
Задается также температура дыма на выходе из котла, перед теплообменником t4= 250 С
t5min = 85 С (и вот это число должно получиться как можно ближе к числу 85).- температура на выходе из теплообменника
То есть температура t5 пока неизвестна, есть только t5min = 85 С.

t1= 70 С- температура воды на входе в теплообменник
Далее программа должна выбрать коэффициенты в зависимости от срднего значения между t4= 250 С и t5 С . Так как температура t5 еще не определена, но коэффициенты известны для разных температур, например если t5= 85 С, то V= 32.8*10^-6; M= 26*10^-6, c= 1100 Дж/кг*С, если t5= 120 С, то M= 27*10^-6, c= 1200 Дж/кг*С, надо как-то объяснить программе, чтобы в зависимости от найденной t5 и соотвественно среднего значения между t4= 250 и t5, она определила коэффициенты по заданной таблице и рассчитала следующие значения по простым формулам:
Re= w*dekv/V- критерий Рейнольдса
Pr=c*M/y- число Прандтля

Далее необходимо определить число Pr при средней температуре tст, С, которая по формулам определяется как:
dtср=(dt12-dt51)/(ln(dt12/dt51)), где
dt12=t4-t2=250-t2
dt51=t5-t1=t5-70
t12ср=(t1+t2)/2=(70+t2)/2
t45ср=t12ср+dtср
dtст=t12ср-(tср/2)

При полученной температуре dtср, С (t2 и t5 неизвестны также)
задаем коэффициенты M1 и c1 по той же таблице, что и в предыдущем абзаце в зависимости от пока неизвестной температуры dtср.

Prст=c1*M1/y- Число Прандтля
Далее Nu1=0.021*Re^0.8*Pr^0.43*(Pr/Prст)^0.25- Число Нуссельта для контура с дымом
a1=Nu1*y/dekv- коэффициент теплоотдачи от дыма к трубке с водой


Далее задается условие для другого контура с водой (аналог контура с дымом), рассматривается сечение круглой трубки:
d2= 0.022 м- диаметр трубки с водой
Q2= 12 кВт- мощность теплообменника
q2= 3600*Q2/(c*(t2-t1)*p =3600*12/(4.18*(t2-70)*977.8 (здесь все известно, кроме t2 и q2)- расход воды в теплообменнике, м3/ч
w2= 4* (q2/3600)/(3.14*(d2)^2)= 4* (q2/3600)/(3.14*(0.05)^2)- скорость воды в теплообменнике, м/с
Условие: Vmin= 0.5 м/с, V max= 1.5 м/с- минимально и максимально допустимые скорости воды
Здесь надо определить какие значения q2 подходят под вышеупомянутые условия

Далее для этого контура задаются параметры:
V2= 0.3*10^-6; M2= 300*10^-6, c2= 4180, y2=0.68
Далее также при помощи формул находятся различные критерии:
Pr2=c2*M2/y- число Прандтля
Re2= w2*d2/V2- число Рейнодьса
Nu2=0.021*Re2^0.8*Pr2^0.43*(Pr 2/Prст)^0.25- Ичсло Нуссельта
a2=Nu2*y2/d2= Nu2*y2/0.022- коэффициент теплоотдачи от воды трубке

Далее задется:
ycu=378- теплопроводность материала трубки, b= 0.001- толищина стенки трубки, мм
k=1/((1/a1)+(b/ycu)+(1/a2))- коэффициент теплопередачи
F=(Q2*1000)/(k*dtср)- площадь поверхности теплообмена (искомое значение)
так же
Q2=(q45*c*(t4-t5)*p45)- мощность Q2= 12 кВт.
p45 также определяется по среднему значению t4= 250 и t5 по заданной таблице.

Вернуться к началу
 Профиль  
Cпасибо сказано 
 Заголовок сообщения: Re: Методы определения температуры
СообщениеДобавлено: 04 июн 2020, 20:51 
Не в сети
Последняя инстанция
Аватара пользователя
Зарегистрирован:
28 дек 2011, 15:16
Сообщений: 10058
Откуда: Дивногорск
Cпасибо сказано: 552
Спасибо получено:
1719 раз в 1579 сообщениях
Очков репутации: 279

Добавить очки репутацииУменьшить очки репутации
santexnik1 писал(а):
Необходимо определить минимальную площадь F, m2, а также t2 и t5

Что такое F, m2, а также t2 и t5?

Вернуться к началу
 Профиль  
Cпасибо сказано 
 Заголовок сообщения: Re: Методы определения температуры
СообщениеДобавлено: 04 июн 2020, 21:34 
Не в сети
Начинающий
Зарегистрирован:
04 июн 2020, 14:15
Сообщений: 4
Cпасибо сказано: 0
Спасибо получено:
0 раз в 0 сообщении
Очков репутации: 1

Добавить очки репутацииУменьшить очки репутации
Talanov писал(а):
Что такое F, m2, а также t2 и t5?

F- площадь теплообменника в м2, которая необходима для того, чтобы передать Q2=12 кВт тепла от контура дымовых газов с температурой перед теплообменником t4= 250 градусов Цельсия контуру воды с температурой перед теплоомбенником t1=70 C. А после теплообменника, после отдачи тепла дымовыми газами воде, температура в контуре дыма падает до t5, которая должна быть не меньше 85 С. В конткре воды температура поднимается от t1= 70 C до t2, минимлальное значение которого 75 С, а максимальное 85 С.

Вернуться к началу
 Профиль  
Cпасибо сказано 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему      Страница 1 из 1 [ Сообщений: 5 ]

 Похожие темы   Автор   Ответы   Просмотры   Последнее сообщение 
Поставить краевую задачу для определения температуры стержня

в форуме Специальные разделы

Grizzzlie

1

1478

13 апр 2011, 22:54

Как найти распределение температуры?

в форуме Молекулярная физика и Термодинамика

Hearthstoner

1

453

26 май 2019, 22:12

Нахождение температуры азота

в форуме Молекулярная физика и Термодинамика

Kikki

0

779

08 июн 2013, 15:10

Расчет критической температуры для этилбезола

в форуме Специальные разделы

stell02008

0

379

02 май 2012, 18:57

Определить изменение температуры кислорода

в форуме Молекулярная физика и Термодинамика

Kikki

0

603

07 июн 2013, 10:46

Написать функцию изменения температуры от времени

в форуме Исследование операций и Задачи оптимизации

qsxesz

0

480

12 июн 2013, 22:32

Обработка данных зависимости температуры от времени

в форуме Математическая статистика и Эконометрика

spartakchamp

50

2580

13 сен 2012, 13:21

МАТфизика Постановка задачи о распределение температуры за $

в форуме Объявления участников Форума

Fencer

0

498

13 ноя 2012, 14:54

Найти время нагрева проволоки до температуры расплавления

в форуме Специальные разделы

Gor

3

137

12 ноя 2020, 07:50

Парадокс температуры воздуха в верхних слоях атмофсферы

в форуме Школьная физика

adeptus7

7

379

15 июн 2017, 22:46


Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  

Яндекс.Метрика

Copyright © 2010-2021 MathHelpPlanet.com. All rights reserved