Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Топ:
Генеалогическое древо Султанов Османской империи: Османские правители, вначале, будучи еще бейлербеями Анатолии, женились на дочерях византийских императоров...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Комплексной системы оценки состояния охраны труда на производственном объекте (КСОТ-П): Цели и задачи Комплексной системы оценки состояния охраны труда и определению факторов рисков по охране труда...
Интересное:
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Дисциплины:
2017-12-13 | 227 |
5.00
из
|
Заказать работу |
Для обеспечения теплового режима обработки шоколадной массы разработан метод расчета стационарного теплового поля ЭММА. Метод рекомендуется для практических расчетов температурного поля при разработке технических заданий, технических предложений, эскизных и технических проектов при создании конструкторской документации измельчителей нового типа, основанных на электромагнитном способе создания диспергирующего усилия.
Уравнение теплопроводности при стационарном режиме в двухмерной модели имеет вид.
(6.18)
Для решения его необходима математическая характеристика всех элементов, образующих геометрический объем модели ЭММА, представленный на рис. 6.9 и 6.10.
Рисунок6.9 - Цилиндрическая модель ЭММА
Рисунок 6.10 - Двумерная модель ЭММА
Область (рисунок6.11), ограниченная координатами x2 ≤x≤x3; у2≤у≤у1, заполнена обмоткой управления ОУ, в которой имеется тепловой источник постоянной величины Р=Р0, представляющий тепловые потери, выделяющиеся в единичном объеме обмотки. Коэффициент теплопроводности области, занятой обмоткой, представляет некоторый эквивалентный коэффициент теплопроводности λк, обусловленный наличием в этом объеме меди, изоляции проводов, и промежутков между ее витками.
Рисунок6.11 - Координаты расчетных точек двумерной модели ЭММА
Область, ограниченная координатами
,заполнена изоляцией ОУ, имеющей постоянный коэффициент теплопроводности λн. Тепловой источник в этой области отсутствует Р=0.
Область, ограниченная координатами
,
заполнена наполнителем рабочего объема ЭММА, имеющим постоянный коэффициент теплопроводности λн, который определяется в зависимости от состава наполнителя. Область характеризуется отсутствием теплового источника Р=0.
Область, ограниченная координатами
,заполнена ферромагнитным материалом (сталью), имеющим постоянный коэффициент теплопроводности λс. Эта область также не содержит теплового источника Р=0.
Поскольку уравнение (6.18) не зависит от времени t, начальные условия отсутствуют.
Граничные условия следующие:
На поверхности 16 (х = х6, у6 <y<y5),
; (6.19)
на поверхности 15 (х5 <x ≤ x6, y = y5),
; (6.20)
на поверхности 15 (х5 <х ≤ х6, у = у6),
; (6.21)
на поверхности 17 (0 < x ≤ x5, y = y5),
; (6.22)
поверхность 18 теплоизолирована (х=0, у6< у ≤ у5);
; (6.23)
на поверхности 17 (0 < х ≤ х5, у = у6),
, (6.24)
где α1, α2, α3 – коэффициенты теплоотдачи на соответствующих поверхностях; υ0 – температура окружающей среды.
В соответствии с обозначениями размеров цилиндрической модели ЭММА (рис. 6.9) выражения для координат имеют вид (рисунок 6.11).
х1=R – δu, у1 = 1/2 bk;
х2 = R1, y2 = - 1/2 bk;
x3= R2, y3 = 1/2 bk + δu;
х4 = R2 + δu, у4 = (1/2 bk + δu);
х5 = R3, y5 = 1/2 b;
х6 = R4, y6 = -1/2b.
ОУ состоит из медных проводов диаметром dM. Наружный диаметр провода вместе с изоляцией равен du. При заполнении объема ОУ круглыми проводами, касающимися друг друга, часть сечения ОУ, равная , занята сечением проводов, а остальная часть сечения, равная()≈0,1 представляет собой площадь промежутков между проводами. Из площади сечения, занятой проводами, часть площади, равная , занята медью, а остальная часть, равная , занята изоляцией. Обозначив коэффициент теплопроводности меди через λ M, коэффициент теплопроводности изоляции провода – λип и коэффициент теплопроводности воздуха, заполняющего промежутки между проводами, через λв, эквивалентный коэффициент теплопроводности объема катушки можно приближенно определить по формуле
. (6.25)
Обозначим сопротивление катушки возбуждения, вычисленное для максимально допустимой для изоляции ОУ температуры, через Rk. При протекании электрического тока Ι в ОУ будут выделяться тепловые потери.
Р = I²*R. (6.26)
Если объем V, занятый ОУ, определяется по формуле
, (6.27)
то тепловой источник Р0 (потери, выделяющиеся в единице объема ОУ) равен
. (6.28)
Коэффициент теплоотдачи αс наружной поверхности ЭМКИ зависит от окружной скорости υ соответствующего элемента поверхности устройства и выражается зависимостью
, (6.29)
где α и β́ – постоянный величины.
Так как окружная скорость υ элемента поверхности, расположенного на расстоянии r от оси устройства равна
, (6.30)
где n – частота вращения соответствующего элемента поверхности ЭМКИ, то уравнение (13) можно представить в виде
. (6.31)
Обозначив через β, получим
. (6.32)
Половина наружной поверхности 1 превращается при спрямлении в плоскость 16 (рисунок6.10), имеющую меньшую площадь. Для сохранения тепловой эффективности поверхности 16 коэффициент теплоотдачи этой поверхности должен быть удален обратно пропорционально уменьшению ее площади. Коэффициент теплоотдачи αп поверхности 1 определится по формуле
. (6.33)
Поскольку отношения площадей 1 и 16 равны
, (6.34)
то коэффициент теплоотдачи α1 поверхности 16 можно представить в виде
. (6.35)
Для боковой поверхности 2 средний коэффициент теплоотдачи α4 определяется выражением
. (6.36)
При спрямлении половина боковой поверхности 2 преобразуется в меньшую поверхность 15. отношение площадей 2 и 15 равны
. (6.37)
Для сохранения тепловой эффективности поверхности 15 коэффициент теплоотдачи этой поверхности должен быть получен путем умножения коэффициента α4 на отношение площадей 2 и 15
. (6.38)
Половина боковой поверхности 3 устройства при спрямлении увеличивается и превращается в поверхность 17 (рисунок6.10).
Средний коэффициент теплоотдачи α3 поверхности 3 определяется по формуле
. (6.39)
Для сохранения тепловой эффективности поверхности 17 коэффициент ее теплоотдачи α17 определяется в результате умножения площадей поверхностей 3 и 17
. (6.40)
на коэффициент теплоотдачи поверхности 3
. (6.41)
Сравнительный анализ параметров теплового поля ЭМКИ цилиндрических конструкций, полученных экспериментальными исследованиями и теоретическим расчетом на ПК, подтвердили правомерность предложенного метода. Таким образом, преобразование трехмерных моделей ЭММА в двумерные и рассмотрение их теплового поля в стационарном режиме как функции двух переменных позволяет значительно упростить и сократить процедуру расчета при поиске новых конструктивных форм аппаратов с постоянным магнитным полем. Предложенный метод рекомендуется для практических расчетов температурного поля на ПК при разработке технических заданий, технических предложений, эскизных и технических проектов при создании конструкторской документации измельчителей нового типа, основанных на электромагнитном способе организации диспергирующего усилия. При этом в расчетах необходимо учитывать изменения площадей поверхностей разрабатываемых устройств. С целью сохранения тепловой идентичности обеих моделей коэффициенты теплоотдачи соответствующих поверхностей спрямленной модели должны быть изменены обратно пропорционально изменению площадей этих поверхностей по сравнению с цилиндрической моделью.
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!