Определение условий конвективного теплообмена направляющих пакета БМ с окружающей средой

КОНТРОЛЬНО-КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине

ТЕПЛОПЕРЕДАЧА

«ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ КЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА НАПРАВЛЯЮЩИЕ БМ РСЗО»

Вариант № 15

Подготовил: студент группы 030211 ____________ Хромов А.С.

Проверила: доц. каф. РВ ____________ Евланова О.А

Тула 2014 г.

Содержание

Задание. 3

Исходные данные. 3

Определение условий конвективного теплообмена направляющих пакета БМ с окружающей средой. 4

Определение плотности потока солнечного излучения на направляющие боевых машин РСЗО.. 5

Порядок выполнения работы.. 8

Приложение. 10

Задание

1. Определить условия конвективного теплообмена направляющих пакета БМ с окружающей средой.

2. Определить плотности потока солнечного излучения, действующего на направляющие БМ.

Исходные данные.

1. Наружный диаметр направляющей d _нар=250 мм.

2. Зависимость температуры воздуха от времени.

3. Зависимость плотности суммарного солнечного излучения от времени.

4. Координата поперечного сечения х =2.7 м, в котором определяется коэффициент конвективного теплообмена.

5. Скорость ветра V принять от 4 до 10 м/с.

6. Координаты представительного пункта:

d – солнечное склонение = 23°27¢;

j – широта представительного пункта = 30°29¢;

w – угловая скорость вращения Земли = 15град/час.

7. Угол возвышения направляющей e=28°.

Определение условий конвективного теплообмена направляющих пакета БМ с окружающей средой

При анализе конвективного теплообмена направляющих пакета с окружающей средой пакет должен рассматриваться как упорядоченная укладка или пучок круглых труб, теплообмен которого с окружающим воздухом может осуществляться вынужденной конвекцией, свободной конвекцией или при совместном действии свободной и вынужденной конвекции.

Для варианта поперечного обтекания воздушным потоком направляющих при вынужденной конвекции режим обтекания труб первого ряда (к которым можно отнести направляющие 1 и 3, подверженных наибольшему нагреву) независимо от расположения труб в пучке практически не отличается от режима обтекания одиночной трубы, что позволяет для расчета среднего по окружности коэффициента теплоотдачи использовать известные соотношения:

при ; (1)

при ;

где - поправочный коэффициент, учитывающий уменьшение

коэффициента теплоотдачи при обтекании потоком направляющих под

углом y к их оси;

Re – критерий Рейнольдса, ;

V – скорость ветра;

l – определяющий размер;

- коэффициент кинематической вязкости воздуха;

Pr – критерий Прандтля, Pr для воздуха принять равным 0, 7.

Nu – критерий Нуссельта,

(2)

где - коэффициент конвективной теплоотдачи;

- коэффициент теплопроводности воздуха;

l - определяющий размер.

В последующих рядах направляющих коэффициент конвективной теплоотдачи увеличивается на 30-40 %, соответственно возрастает величина теплового потока, отводимого от направляющих в окружающую среду. Поэтому для определения максимальных температур зарядов целесообразно использовать приведенные зависимости для труб первого ряда.

В качестве определяющего размера для варианта поперечного обтекания воздушным потоком направляющих используют наружный диаметр направляющей, для варианта продольного обтекания – координату поперечного сечения х, в котором определяется коэффициент конвективного теплообмена. Координата х отсчитывается от начала образования пограничного слоя (сечения, в котором установлена опорная диафрагма пакета), теплофизические характеристики определяются при температуре окружающей среды.

Согласно ГОСТ 24482-80 в районах сухого тропического климата (представительный пункт с экстремальными условиями – г.Ассуан, Египет) принималась следующая зависимость температуры воздуха в течении суток: ночная температура от 0 до 6 часов местного времени - 32°С, линейный рост температуры от 16 до 12 часов до 45°С, постоянная температура от 12 до 16 часов, линейный спад температуры к 24 часам до 32°С.

Зависимость плотности суммарного солнечного излучения от времени представлена на рисунке 1.