Загрузка...

Естественная вентиляция


Естественная вентиляция имеет место в корпусах ЭВА которые перфорированы (отверстия, щели, жалюзи и т.д.). Тепловые проводимости определяются так же, как при принудительной вентиляции, однако, теперь Gr — расход воздуха через аппарат – является неизвестной величиной.

Средние коэффициенты конвективного теплообмена нагретой зоны и воздуха в аппаратах различных конструкций, габаритов, в широком диапазоне изменения тепловых нагрузок изменяются незначительно и в среднем равны 6 Вт/м2град. Поэтому

sзв= 6Sзв Вт/град ; sкв= 6Sкв Вт/град, (4.45)

где Sзв и Sкв – омываемые протекающим через аппарат воздухом площади поверхностей нагретой зоны и корпуса. С учетом того, что tвх= tc, т.е. nвх= tвх – tс= 0 и принимая во внимание все предыдущие рассуждения и допущения, подставляя D в Fij и учитывая, что Азс= Акс= 0 получаем:

Естественная вентиляция (4.46)

Коэффициент гидравлического сопротивления входа xвх зависит от величины clip_image004 и числа Re, которые для этих аппаратов могут иметь значения 100 ? Re ? 1000, 0 ? clip_image004[1] ? 1. Коэффициент гидравлического сопротивления xкин, обусловленный ускорением потока определится по формуле

clip_image006 . (4.47)

Если температура t2 = tвых воздуха, выходящего из аппарата не превышает 60°С, то, принимая t1= tc= 20°C и Tв=273 + tв=273 + 0,5(60 + 20)= 313°K, получим

clip_image008

Величина xкин=0,25 определяет максимальное значение этого коэффициента. Для средних условий работы аппарата принято считать xкин=0,2.

При сухом воздухе, нормальном давлении и g=9,81 м/сек2 получаем

clip_image010 [кг/сек], (4.48)

где h – среднее расстояние между входными и выходными отверстиями.

Собственно расход воздуха через аппарат вычисляется по формуле:

clip_image012-4] , (4.49)

где Fвх, Fвых – площадь входных и выходных отверстий, Fш – площадь отверстий в шасси (если оно есть), clip_image014 — площадь поперечного сечения аппарата (Fап), не занятая деталями и шасси, kзап – коэффициент заполнения объёма аппарата деталями.

Если Сr=1000 Дж/кг?град , то

clip_image016 [Вт/град]. (4.50)

Пример:

Вычислить tз и tк аппарата с перфорированным корпусом и горизонтальным перфорированным шасси.

Геометрические параметры и режим работы аппарата известны: среднее расстояние между отверстиями для повода и отвода воздуха h=0,206 м; суммарные площади отверстий в корпусе и шасси – Fвх= Fвых= 1,6?10-2 м2, Fш= 1,75?10-2 м2; площадь поверхностей корпуса, нагретой зоны и её излучающей поверхности: Sк=0,695 м2, Sзв=0,247 м2, Sзл=0,231 м2; площадь поперечного сечения порожнего корпуса Fап=0,122 м2. Коэффициент заполнения kзап=0,1. Мощность источников тепла Р=95 Вт. Аппарат находится в неограниченной воздушной среде (tс=20°С), давление нормальное, теплообмен внешней поверхности корпуса со средой происходит в условиях естественной конвекции.

Решение:

Определим величину W, для чего определим предварительные параметры clip_image018

clip_image020

clip_image022

clip_image024

Найдём Fзс=0,32 град/Вт; Fкс=0,053 град/Вт.

Вычислим средние поверхностные перегревы нагретой зоны и корпуса:

nз=0,32?95=30,4 град; nк=0,053?95=5,0 град.

Средние поверхностные температуры нагретой зоны и корпуса:

tз=20+30,4=50,4°C tк=20+5,0=25,0°С.

Загрузка...