WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Проектуванню системи управління розcтойною шафою у міні-пекарні - Дипломна робота

Проектуванню системи управління розcтойною шафою у міні-пекарні - Дипломна робота

теплоти, що йде на прогрівання візків;
Qст - втрата тепла через стінки.
Теплота, що витрачається на прогрівання повітря, може бути описана як:
Qпов = cпов mпов (dTпов/dt),
де cпов - теплоємність повітря:
cпов = (сс + сп dв/1000),
де сс - теплоємність сухого повітря;
сп - теплоємність перегрітої пари;
dп - вологовміст повітря.
Оскільки вологовміст повітря залежить від його температури і вологості, то і теплоємність вологого повітря залежить від цих параметрів.
mпов - маса повітря в розтойній шафі:
mпов = пов Vпов,
де пов - густина вологого повітря в камері розтойної шафи;
Vпов - об'єм повітря в камері розтойної шафи;
dTпов/dt - швидкість зміни температури повітря.
Звідки:
Тепловий потік з поверхні ТЕНів описується за допомогою рівняння конвективної теплопередачі:
Qтен = тен Sтен (Ттен - Тпов),
де тен - коефіцієнт тепловіддачі ТЕНів;
Sтен - площа поверхні ТЕНів;
Ттен - температура ТЕНів;
Тпов - температура циркулюючого повітря.
При цьому, надлишки енергії ТЕНів йдуть на зміну їх температури:
,
де dT/dt - швидкість зміни температури ТЕНів;
Ртен - потужність ТЕНів;
Qтен - тепловий потік з поверхні ТЕНів;
cтен - теплоємність матеріалу ТЕНів;
mтен - маса ТЕНів.
У зв'язку з тим, що в процесі розстойки необхідно підтримувати задану температуру, ТЕНи включені тільки поки температура повітря в камері розстойної шафи менше заданої. Як тільки температура повітря перевищує задану межу на допустиму величину, система управління подає сигнал на відключення ТЕНів. При цьому Ртен = 0. При падінні температури за нижню межу система управління подає сигнал на включення ТЕНів.
При цьому Ртен = Ртен зад,
де Ртен зад - номінальна потужність ТЕНів.
Тепловий потік, що вноситься з парою, розраховується по формулі:
Qпара = (Ртен вл / r) hп,
де Ртен вл - потужність ТЕНів, використовуваних для підігріву і випаровування води, з метою зволоження повітря в розстойній шафі;
r - теплота паротворення води;
hп - питома ентальпія насиченої пари.
Тепловий потік, одержуваний тістовими заготовками і використовуваний для їх прогрівання, може бути описаний формулою конвективного теплообміну:
Qтіста = тіста Sтіста (Тпов - Ттіста),
де тіста - коефіцієнт тепловіддачі поверхні тістових заготовок;
Sтіста - площа поверхні тістових заготовок;
Ттіста - температура тістових заготовок, швидкість зміни якої, з урахуванням того, що при розтойці в тістових заготовках виділяється енергія Qтіста вид , складає:
,
де cтіста - теплоємність тістових заготовок;
mтіста - маса тістових заготовок.
Аналогічно, тепловий потік, одержуваний візками і використовуваний для їх прогрівання, також може бути описаний формулою конвективного теплообміну:
Qтел = віз Sвіз (Тпов - Твіз),
де віз - коефіцієнт тепловіддачі поверхні візків;
Sвіз - площа поверхні візків;
Твіз - температура візків, швидкість зміни якої:
,
де cвіз - теплоємність візків;
mвіз - маса візків.
Втрати теплоти через стінки розстойної шафи розраховуються по рівнянню теплопередачі:
Qст = kcт Sст (Твозд - Тос),
де kст - коефіцієнт теплопередачі через стінки;
Sст - площа стінок камери розстойної шафи;
Тнс - температура навколишнього середовища.
Слід врахувати, що коефіцієнти тепловіддачі конвекцією ( тен, тіста, тіл) і коефіцієнт теплопередачі kст (також залежний від коефіцієнтів тепловіддачі поверхонь стінок) в свою чергу залежать від багатьох чинників:
від температур поверхонь і омиваючого їх середовища, від швидкості руху останньої, від її теплопровідності, в'язкості, густини і теплоємності (у свою чергу також залежних від температури середовища), від конфігурації і стану поверхонь і їх геометричних розмірів. Знаходження коефіцієнтів тепловіддачі конвекцією можливе шляхом рішення системи диференціальних рівнянь (Фурье-Кирхгофа, Навье-Стокса, суцільності(безперервності), диференціального рівняння теплообміну, що описує процес тепловіддачі на межах тіла з надбавкою краєвих умов (геометричні умови, що характеризують форму і розміри тіла, в якому протікає процес теплопередачі; фізичні умови, що характеризують фізичні властивості середовища і тіла; граничні умови, що характеризують протікання процесу теплопередачі на межах тіла; тимчасові умови, що характеризують протікання процесу в часі). Це можливо лише в деяких окремих випадках при використовуванні ряду спрощень, причому одержані рішення не завжди узгоджуються з досвідченими результатами. Тому вивчення конвективного теплообміну розвивалося, як правило, експериментальним шляхом. Проте чисто експериментальне вивчення якого-небудь фізичного явища має той недолік, що його результати мають обмежену цінність, оскільки застосовні лише до приватного явища. Це надзвичайно ускладнює експеримент, примушуючи досвідченим шляхом перевірити залежність даного явища від ряду чинників, а деякі явища залежать від багатьох змінних. На допомогу в цих випадках приходить теорія подібності, що дозволяє до певної міри узагальнити одержані досвідчені результати, розповсюдити їх на цілу групу подібних явищ. Подібні системи характеризуються безрозмірними комплексами, складеними з характеризуючих явище величин, зберігаючими одне і те ж чисельне значення. Такі величини носять назву інваріантів або критеріїв подібності і позначаються символами, що складаються з перших букв прізвищ учених, які їх ввели у вживання або взагалі працювали в даній області. Для визначення критеріїв теплової подібності для передачі тепла в рухомому середовищі конвекцією використовується диференціальне рівняння теплопровідності Фурье-Кирхгофа спільно з граничним рівнянням теплообміну. На основі рівняння подібності процесів визначаються співвідношення між постійними подібності, і з яких шляхом підстановки визначаються критерії теплової подібності:
Nu = l / - число Нуссельта.
Число Нуссельта характеризує собою умови теплопередачі між твердим тілом і середовищем, воно містить в собі шукану величину - коефіцієнт тепловіддачі , коефіцієнт теплопровідності середовища і визначальний розмір l, що характеризує собою геометрична подібність.
Ре = l / а - число Пеклі,
де l - характерний лінійний розмір поверхні теплообміну;
u - швидкість потоку рідини відносно поверхні теплообміну;
а - коефіцієнт температуропроводності.
Число Пеклі звичайно перетвориться і представляється у вигляді двох критеріїв:
Число Рейнольдса Re містить в собі швидкість потоку і коефіцієнт кінематичної в'язкості = / м2/с, де - коефіцієнт динамічної в'язкості, характеризує собою її внутрішнє тертя; - густина середовища. ЧислоРейнольдса є критерієм гідродинамічної подібності, він характеризує собою умови вимушеного руху середовища.
Множниками числа Прандтля Pr є фізичні параметри - кінематична в'язкість і коефіцієнт температуропровідності - число Прандтля характеризує собою властивості
Loading...

 
 

Цікаве