WorldodTech

4. Рассчитываем теплообмен в наружном контуре:

4.1. По известным температурам продуктов сгорания находим скорость их движения в пространстве между муфелем и колпаком.

4.2. Рассчитываем коэффициенты теплоотдачи конвекцией от продуктов сгорания к муфелю и футеровке, а также от наружной поверхности колпака в окружающую среду.

4.3. Вычисляем радиационные характеристики продуктов сгорания Апс и eпс.

4.4. Рассчитываем и нормируем матрицы обобщенных и обобщенных разрешающих коэффициентов излучения.

4.5. По формулам: , (1)

где m - количество расчетных зон, принимающих участие в теплообмене излучением с зоной «i»;

eк - степень черноты зоны «к»;

Тк - температура зоны «к»;

Yi, k - обобщенный разрешающий угловой коэффициент

и , (2)

где s0 - постоянная Стефана-Больцмана;

А1 - поглощательная способность зоны «i»;

s0 = 5,67 * 10-8 Вт/м2К4;

находим коэффициенты теплоотдачи излучением и яркостные температуры для всех расчетных зон контура.

4.6. Расчет температур продуктов сгорания на новом временном шаге производим при помощи теплового баланса.

4.7. Решая дифференциальное уравнение теплопроводности для каждой расчетной зоны футеровки колпака, находим температурное поле кладки на последующем шаге по времени.

4.8. На выходе из расчета теплообмена в наружном контуре имеем новые значения температур футеровки и продуктов сгорания, а также коэффициенты теплоотдачи излучением и конвекцией и яркостные температуры для расчетных зон на наружной поверхности муфеля.

5. Рассчитываем теплообмен во внутреннем контуре:

5.1. По известным температурам муфеля и рулонов находим степени черноты и поглощательные способности для всех поверхностных расчетных зон контура.

5.2. Рассчитываем и нормируем матрицу угловых коэффициентов излучения.

5.3. Вычисляем коэффициенты теплоотдачи излучением и конвекцией, а также яркостные температуры для всех расчетных зон контура.

5.4. Рассчитываем тепловой баланс защитного газа на всех участках его циркуляции и находим температуры объемных зон.

5.5. Решая уравнение теплопроводности для рулонов, находим температурное поле садки на последующем шаге по времени.

5.6. Из теплового баланса дисков конвекторного кольца получаем их температуры на новом шаге по времени.

5.7. В результате расчета теплообмена во внутреннем контуре получаем температуры рулонов и защитного газа на последующем шаге по времени, а также коэффициенты теплоотдачи конвекцией и излучением и яркостные температуры для расчетных зон на внутренней поверхности муфеля.

6. Находим температуру муфеля на новом шаге по времени путем расчета его теплового баланса.

7. По формулам , (3)

где Тф - температура футеровки, К;

Тпс - температура продуктов сгорания, К;

Тм - температура муфеля, К;

а1, а2, а3 - эмпирические коэффициенты;

и (4)

где Тр - температура боковой поверхности нижнего рулона, К;

Тэг - температура защитного газа на выходе из

диффузора направляющего аппарата стенда, К;

в1, в2, в3, в4 - эмпирические коэффициенты;

dмrмсм(Тм)×(dТм/dt)=aлс(Тпс-Тм)+aзг(Тзг-Тм)+aизл.,внут.×(Тизл.,внут.-Тм)+aизл.,нар.×(Тизл.,нар.-Тм) (5)

8. Проверяем условие: , (6)

где В - расход топлива, м3/с;

Тст - температура стендовой термопары, К;

Тзт - температура зональной термопары, К;

Тзадст , Тзадзт - задание по стендовой и зональной термопары,

и определяем расход топлива на новом шаге по времени:

1. Если расход топлива изменился по сравнению с предыдущим шагом по времени, то продолжаем расчет с п.3, если нет - с п.4.