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: 11671
Откуда: Дивногорск
Cпасибо сказано: 795
Спасибо получено:
1984 раз в 1822 сообщениях
Очков репутации: 314

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: 11671
Откуда: Дивногорск
Cпасибо сказано: 795
Спасибо получено:
1984 раз в 1822 сообщениях
Очков репутации: 314

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 
Как найти распределение температуры?

в форуме Молекулярная физика и Термодинамика

Hearthstoner

1

623

26 май 2019, 22:12

Найти время нагрева проволоки до температуры расплавления

в форуме Специальные разделы

Gor

3

394

12 ноя 2020, 07:50

Парадокс температуры воздуха в верхних слоях атмофсферы

в форуме Школьная физика

adeptus7

7

482

15 июн 2017, 22:46

Методы

в форуме Комплексный анализ и Операционное исчисление

Adel2015

0

227

06 мар 2016, 01:38

Мат методы

в форуме Экономика и Финансы

Nikanika

2

412

13 июн 2016, 13:54

Методы мат физики

в форуме Специальные разделы

Dmitryi

3

677

02 апр 2014, 17:09

Численные методы

в форуме Численные методы

smolselena

2

553

11 сен 2015, 21:11

Численные методы

в форуме Численные методы

Donauk1nder

1

234

07 сен 2020, 15:10

Методы матстатистики

в форуме Литература и Онлайн-ресурсы по математике

Talanov

2

213

21 дек 2019, 03:37

Численные методы

в форуме Численные методы

ilya2121

1

245

05 июн 2020, 21:51


Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 10


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 © 2010-2023 MathHelpPlanet.com. All rights reserved