341 готовая курсовая работа по теплоэнергетике и теплотехнике

Разработка принципиальной схемы и расчет тепловой эффективности блочной ТЭС с паровой турбиной Т-250-23,5

1 Обзор научно-технической литературы 8
1.1 Паротурбинные установки (ПТУ) 8
1.2 Газотурбинные установки (ГТУ) 14
1.3 Парогазовые установки (ПГУ) 19
2 Описание принципиальной тепловой схемы блочной электростанции и продольного разреза турбины 24
3 Построение графика тепловых нагрузок, расходного и температурного графиков сетевой воды 32
3.1 Построение графика тепловых нагрузок 32
3.2 Построение графика температур сетевой воды 33
3.3 Построение графика расхода сетевой воды 34
4 Расчёт тепловой схемы электростанции на базе турбоустановки Т-250-23,5 35
4.1 Исходные данные для теплового расчета 35
4.2 Определение давлений пара в отборах турбины 36
4.3 Параметры пара и воды в турбоустановке 43
4.4 Исходные данные для теплового расчета 45
4.5 Тепловые балансы подогревателей, ДПВ, ДКВ 46
4.5.1 Сетевая подогревательная установка (бойлерная) 46
4.5.2 Тепловой баланс ПВД3 47
4.5.3 Тепловой баланс ПВД2 48
4.5.4 Питательный насос ПН 49
4.5.5 Тепловой баланс ПВД1 50
4.5.6 Турбопривод ТП 50
4.5.7 Деаэратор питательной воды (ДПВ) 51
4.5.8 Установка для подогрева и деаэрации добавочной воды 52
4.5.9 Регенеративный подогреватель ПНД5 54
4.5.10 Регенеративный подогреватель ПНД4 55
4.5.11 Регенеративный подогреватель ПНД3 55
4.5.12 Регенеративный подогреватель ПНД2 56
4.5.13 Регенеративный подогреватель ПНД1 57
4.5.14 Смеситель 1 57
4.5.15 Смеситель 2 58
4.5.16 Смеситель 3 59
4.5.17 Смеситель 4 59
4.5.18 Конденсатор 61
4.7 Проверка расчета по материальному балансу 63
4.8 Энергетический баланс турбоагрегата 64
5 Расчет показателей тепловой экономичности турбоустановки и энергоблока. Расчет солевого, теплового баланса ТЭС и пароводяного баланс ТЭС 65
5.1 Турбинная установка 65
5.2 Энергетические показатели ТЭС 65
5.3 Расчет теплового баланса ТЭС 67
5.4 Солевой баланс прямоточного котла 69
5.5 Пароводяной баланс ТЭС 70
6 Техническое описание горизонтального подогревателя сетевой воды типа ПСГ-5000-2,5-8-I 71
Заключение 74
Список литературы 75
ПРИЛОЖЕНИЕ А 77
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 78
ПРИЛОЖЕНИЕ В 79
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 80
ПРИЛОЖЕНИЕ Д 81
ПРИЛОЖЕНИЕ Е 82
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж 83
ПРИЛОЖЕНИЕ И 86
ПРИЛОЖЕНИЕ К 87


...

Экономические показатели энергохозяйства предприятий на примере ООО «РТГК»

Введение
Теоретические аспекты организации энергохозяйства предприятий
1.1 Значение и задачи энергетического хозяйства
1.2 Структура и функции энергетического хозяйства
1.3 Планирование показателей энергохозяйства предприятия
Анализ экономических показателей энергохозяйства предприятий на примере ООО «РТГК»
2.1 Общая характеристика ООО «РТГК»
2.2 Организация энергетического хозяйства в ООО «РТГК»
2.3 Показатели энергетического хозяйства в ООО «РТГК»
Проблемы и пути совершенствования энергохозяйства ООО «РТГК»
Заключение
Список использованных источников
...

Тепловой расчет теплообменных аппаратов

Введение. Классификация теплообменных аппаратов.
Конструктивный тепловой расчет.
1. Определение:
• теплофизических свойств горячего и холодного теплоносителей (cpm,  ,  ,  , Pr, β),
• мощности теплообменного аппарата Q по исходным данным,
• средней разности температур между теплоносителями m ,
• оптимального диапазона площадей проходных сечений (f1, f2) и минимального индекса противоточности Pmin ТА,
• водяного эквивалента kF и площади поверхности F теплообмена теплообменного аппарата.
2. Предварительный выбор теплообменного аппарата по каталогу.
3. Расчет коэффициентов теплоотдачи от горячего теплоносителя к стенке 1 и от стенки к холодному теплоносителю 2, термических сопротивлений стенки трубы и загрязнений .

4. Определение коэффициента теплопередачи, водяного эквивалента и площади поверхности теплообмена ТА.
5. Уточнение характеристик теплообменного аппарата. Выбор теплообменного аппарата по каталогу.
Проверочный тепловой расчет.
1. Определение фактической тепловой мощности выбранного теплообменного аппарата Q.
2. Расчет действительных конечных температуры теплоносителей ( , ).

Гидравлический расчет (суммарные гидравлические сопротивления ТА по пути горячего и холодного теплоносителей, мощность привода насосов).
Выводы
...

Проект автономной системы теплоснабжения молочного завода (МГУПП)

Задание на проектирование.
1. Месторасположение предприятия – г. Иркутск
2. Производственная мощность:
Цельно-и кисломолочная продукция: – Пм = 100 т/см
Масло животное: – Пмж = 0.98 т/см
Сыры: – Пс = 0.85 т/см
Сухое молоко – Псм = 2.5 т/см
Консервы – Пк = 1.0 т/см
3. Отпуск теплоты сторонним предприятиям – Пивзавод
Пара – Dст = 30 т/см
Горячей воды – 0 т/см
Возврат конденсата – 40 %
Температура конденсата – tк.ст. = 60  С.
4. Условия работы котельной:
Вид топлива – мазут
Резерв установленной мощности – 25 %
Температура питательной воды – t п.в. = 65  С.
Расстояние до теплопункта производственного корпуса – Lтп = 150 м
5. Вид теплоизоляционного материала – подбирается. 4
1. Введение 5
2. Расчет тепловых нагрузок и подбор теплогенераторов пара и горячей воды 9
2.1. Обоснование типоразмера предприятия. 9
2.2. Обоснование параметров вырабатываемого пара. 7
2.3. Параметры теплоносителей в реперных точках автономной СТ. 11
2.4. Определение сменных расходов пара и теплоты на технологические нужды. 18
2.5. Определение сменных расходов пара и теплоты на отопление зданий и сооружений. 19
2.6. Определение сменных расходов пара и теплоты на вентиляционные нужды. 21
2.7. Определение сменных расходов пара и теплоты на нужды горячего теплоснабжения. 22
2.8. Составление балансов потребления и выработки теплоты и пара. 23
2.9. Построение графиков потребления теплоносителей. 24
2.10 Подбор паровых котлов. 28
2.11. Расчет и выбор паровых подогревателей системы отопления. 29
2.12. Расчет и выбор паровых подогревателей системы горячего водоснабжения. 30
3. Совокупные энергетические показатели предприятия. 31
3.1. Определение максимального часового расхода топлива. 31
3.2. Определение годовых расходов теплоты, пара и топлива. 32
3.2.1 Определение годовых расходов теплоты. 32
3.2.2 Определение годовых расходов пара. 32
3.2.3 Определение годовых расходов топлива. 33
3.3. Расчет и подбор тягодутьевых устройств. 34
3.3.1 Расчет и подбор индивидуального дутьевого вентилятора. 34
3.3.2 Расчет и подбор дымовой трубы. 35
3.3.3 Расчет и подбор дымососа. 35
4. Технико-экономические показатели системы теплоснабжения. 37
4.1 Определение себестоимости тепловой энергии 37
4.1.1 Определение годовых затрат на выработку энергии 37
4.1.2 Определение себестоимости выработки 1 ГДж тепловой энергии 40
4.1.3 Определение себестоимости выработки 1 тонны пара 40
4.1.4 Структура себестоимости энергии и пара 40
4.1.5 Базовая договорная цена на теплоэнергию, отпускаемая другим предприятиям 40
4.1.6 Себестоимость горячей воды для нужд горячего водоснабжения 41
4.1.7 Цена конденсата, возвращаемого сторонними потребителями 41
4.2 Паспорт энергоэффективности системы теплоснабжения 41
5. Список использованной литературы 43

...

Курсовая - Расчет пиролизной установки

Методика расчета эффективности пиролиза
обобщенного сырья в шахтной печи
2
1. Исходные данные 2
2. Оценка общей энергетики пиролиза 2
3. Химические реакции в реакторе 5
4. Продукты химических реакций 7
5. Энергетика реактора 7
6. Удельные параметры пиролиза 9
7. Тепловой баланс пиролиза 10
8. Пример расчета печи производительностью 1000 кг/ч 11
Приложение 1 12
Список литературы 13

3. Химические реакции в реакторе
Основными уравнениями химических реакций являются [2]:
2С + О2 = 2СО – 58,86 ккал/моль
С + Н2О = СО+Н2 +28,38 ккал/моль
СО + Н2О = СО2+Н2 – 10,41 ккал/моль

Термическое разложение высокомолекулярных органических соединений (в том числе диоксинов) носит необратимый характер, начиная с температуры 1200 С [3].
Поэтому для пиролиза выбирается среднемассовая температура в реакторе – 1200С. Поскольку при пиролизе одновременно могут происходить различные химические реакции, то для каждой конкретной температуры существует определенная комбинация компонентов синтез-газа, определяемая константой равновесия фаз [4]. Для температуры 1200С константа равновесия для продуктов газификации СО, Н2, СО2, Н2О равняется 2,5 [5].
Таким образом, к трем уравнениям химических реакций добавится уравнение, определяемое константой равновесия фаз:
....

4. Продукты химических реакций
В реакторе выделяется энергия в количестве:

71102,8 ккал+ 3699 ккал + 4039 ккал = 78841 ккал.

Выделяется СО в количестве 56,788 кг; Н2 – 4,448 кг; СО2 –17,072 кг; Н2О – 19,252 кг N2 – 41,44 кг или в процентном отношении: СО – 40,85% мас; Н2 – 3,22% мас.; СО2 –12,28% мас; Н2О – 13,85% мас; N2 – 29% мас. Всего 139 кг. В накопителе печи остается
....

6. Удельные параметры пиролиза
Состав синтез-газа, выходящего из газификатора при 1200С:
СО – 40,85% мас; Н2 – 3,22% мас; О2 – 12,28% мас; Н2О – 13,85% мас.
Дополнительно в накопителе печи находится 15% шлака.
При нормальных условиях вода конденсируется, тогда состав сухого синтез-газа в объемных процентах (в соответствующих единицах):
СО – 56,788 кг – 2,028 кмоль 22,4 нм3/кмоль = 45,42 нм3 =33,14%;
Н2 – 4,448 кг – 2,224 кмоль 22,4 нм3/кмоль = 49,81 нм3 =36,34%;
СО2 – 17,072 кг – 0,388 кмоль 22,4 нм3/кмоль = 8,69 нм3 =6,34%;
N2 – 41,44 кг – 1,48 кмоль 22,4 нм3/кмоль = 33,15 нм3 =24,18%.
...

ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ РЕГУЛИРУЮЩЕЙ СТУПЕНИ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ

ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................................. 4
РАСЧЕТ ОДНОВЕНЕЧНОЙ РЕГУЛРУЮЩЕЙ СТУПЕНИ ТУРБИНЫ ТИПА
К-500-240 ЛМЗ ....................................................................................................... 5
1. Определение теплоперепадов на сопловой и рабочей решетках,
изображение процесса на h-s диаграмме, определение основных потерь
энергии .................................................................................................................... 5
2. Определение типа сопловой решетки по отношению давлений ............... 6
3. Определение основных теплопотерь ........................................................... 7
4. Выбор профилей сопловой решетки ............................................................ 9
5. Выбор необходимых параметров для подобранного профиля ................ 10
6. Определение высоты выходных кромок сопловой решетки ................... 10
7. Определение числа сопловых каналов ...................................................... 11
8. Выбор профиля рабочей решетки .............................................................. 11
9. Выбор необходимых параметров для подобранного профиля ............... 12
10. Определение количества рабочих лопаток ............................................. 12
11. Расчет высоты рабочих лопаток по ходу потока пара ........................... 12
12. Определение лопаточного ηол и внутреннего относительного КПД
ступени ηо .............................................................................................................. 13
13. Расчет дополнительных внутренних потерь на утечки и трение .......... 14
14. Построение процесса в h-s диаграмме с учетом дополнительных
внутренних потерь на трение и утечки .............................................................. 16
15. Расчет мощности ступени ......................................................................... 17
16.Рассчет потери мощности на трение и вентиляцию ................................ 17
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ .......................................................................... 17
8.Потери на рабочих лопатках ........................................................................ 19
28.Структурные схемы конденсационных турбин мощностью 160-1200МВт,
структурные схе-мы конденсационных турбин влажного пара мощностью 220-
1000МВт, структурные схемы конденсационных турбин с
теплофикационными отборами мощность 100-250МВт .................................. 20
48.i-s диаграмма воздуха и продуктов сгорания............................................ 22
88. Бустерные насосы ....................................................................................... 23
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .................................................................................................... 25
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ................................................................ 26
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Процесс расширения пара в регулирующей ступени .........
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Проточная часть регулирующей ступени ................................

Тепловой расчет промышленного парогенератора, курсовой проект, чертежи, расчет

1 Топливо, воздух и продукты сгорания ………..……………………........7
1.1 Теоретические объемы…………………………………………….......7
1.2 Действительное количество воздуха и продуктов сгорания ……….7
2 Тепловой расчет ………………………………………………………….11
2.1 Тепловой баланс котельного агрегата и расход топлива…………..11
2.2 Основные конструктивные характеристики топки………………...12
2.3 Расчет теплообмена в топке…………………………………………12
2.4 Расчет фестона………………………………………………………..14
2.5 Расчет пароперегревателя……………………………………………16
2.6 Расчет хвостовых поверхностей…………………………………….19
2.6.1 Конструктивные характеристики водяного экономайзера….19
2.6.2 Конструктивные характеристики воздухоподогревателя…...20
2.6.3 Расчет воздухоподогревателя I ступени……………………...20
2.6.4 Расчет экономайзера I ступени………………………………..22
2.6.5 Расчет воздухоподогревателя II ступени……………………..23
2.6.6 Расчет экономайзера II ступени……………...………………..25
2.7 Расчет невязки теплового баланса парогенератора………………...27
3 Теоретический вопрос: конструктивный и тепловой расчет котельных агрегатов……………………………………………………………………...28
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………...29
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ……………………………………...30
ПРИЛОЖЕНИЯ……………………………………………………………...31
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Принципиальная схема работы котельного агрегата БКЗ-75-29 ГМА……………………………………………..……………31
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Продольный разрез котла БКЗ 75 39 ГМА….……32
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Поперечный разрез котла БКЗ 75 39 ГМА……....33

...

Курсовая - Холодоснабжение камеры для хранения молочных продуктов емкостью 18 м3

Введение
1 Технологическая часть
2 Калорический расчёт
3 Подбор оборудования
Заключение
Библиографический список
....

Технологическая часть

1.1 Площадь холодильной камеры:
F=V/h,
где V – объём холодильной камеры (18 м3);
h – высота холодильной камеры (4 м).
F=18/4=4,5 м^2.

1.2 Изоляционные конструкции
Изоляционные конструкции бывают органические и минеральные. Для тепловой изоляции ограждений охлаждаемых камер, необходимо выбирать теплоизоляционные материалы, коэффициент теплопроводности которых должен быть 0,03÷0,05 Вт/м.
- Основные свойства теплоизоляционных материалов
Первое основное свойство теплоизоляционного материала - низкая теплопроводность. Это свойство характеризует величина коэффициента теплопроводности. Величина зависит от плотности материала, его пористости которая определяется величиной объёмной массы.
Теплопроводность изоляционного материала увеличивается на 20 – 40% с ростом его температуры на 100◦С. Это свойство теплоизоляционных материалов важно для низкотемпературных установок, когда теплопроводность будет падать, с понижением температуры.
....

1.3 Расчёт толщины теплоизоляционной конструкции и определение действительного коэффициента теплопередачи ограждений.
Для тепловой изоляции ограждений охлаждающих камер необходимо выбрать теплоизоляционные материалы с малым коэффициентом теплопроводности. Расчёт толщины изоляционной конструкции с определением действительного коэффициента теплопередачи

δ=[(1-m_1)/К_n -(1/α_n +∑_(i=1)^n▒δ_i/λ_i +1/α_b ) ] λ_из*m_2
Kд=1/(1/α_n +∑_(i=1)^n▒〖δ_i/λ_i +1/λ_b +δ_((ГОСТ))/(λ_из*m_2 )〗)
....


1.5 Кровля
Гидроизоляция кровли состоит из 4…5 слоёв рулонных кровельных материалов – рубероида толщиной 12 мм подкладочного и покровного. Наклейку производят на горячей битумной мастике.
Основанием под рулонный кровельный ковер является слой цементно – песчаного раствора толщиной 20….50 мм, армированный металлической сеткой.

δ=[(1*1,05)/0,45-(1/23,2+0,2/1,6+0,05/1,4+0,04/0,3+1/6) ]0,035*1,15=0,074;
...

2 Калорический расчёт
2.1 Определение максимальных теплопритоков расчётным методом.
Максимальные теплопритоки определяют с целью дальнейшего выбора холодильной машины и определения удельных затрат холода, на единицу продукции.

Суммарный теплоприток, определяют по формуле:
∑Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4
где Q1– теплоприток возникающий в результате разности температур с обеих сторон ограждения и под действием солнечной радиации, Вт.
Q2- теплоприток от грузов и продукции, Вт.
Q3- Теплоприток с наружным воздухом при вентиляции помещений, Вт.
Q4- теплоприток от продуктов растительного происхождения при их происхождении при дыхании.
...

3 Подбор оборудования
3.1 Выбор системы охлаждения
Систему охлаждения выбирают на основании технико- экономического анализа и сопоставления различных систем по размерам капитальных и эксплуатационных затрат при условии выполнения предъявляемых к ним требований. Основными из этих требований являются:
- безопасность для обслуживающего персонала и ресурсоспособность оборудования, что достигается в первую очередь надёжной защитой ком-прессора от влажного хода и гидравлических ударов;
-своевременность установления и надёжность поддержания заданного режима в охлаждаемых объектах
- возможность различных переключений, обеспечивающих взаимоза-меняемость оборудования
- удовлетворительные экономические показатели
- возможность различных переключений, обеспечивающих взаимоза-меняемость оборудования в случае выхода его из строя или необходимости ремонта, а также удаления или отсоса холодильного агента;
- наличие средств автоматики, обеспечивающих контроль, регулиро-вание и защиту различных узлов холодильной установки.
Указанным требованиям в большей мере отвечают системы непосред-ственного охлаждения.
...

ПЗ - Численное модлирование распределения температурного поля

Введение…………………………………………………………………. 3
1. ОБЗОР ЧИСЛЕННЫХ МЕТОДОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ В МЕХАНИКЕ……………………………………………………………...
4
1.1 Общая характеристика численных методов…………………….. 4
1.2 Погрешности в численных методах……………………………… 6
1.3 Численные методы в механике……………………………………. 7
1.4 Методы решения численных методов в термодинамике………. 8
2. АЛГОРИТМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЗАДАЧИ………………………. 12
3. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ЗАДАЧИ……………………….. 17
3.1 Решение задачи с помощью пк MathCAD………………………… 17
3.2 Решение задачи с помощью пк ФОРТРАН………………………. 20
3.3 Решение задачи с помощью пк ANSYS…………………………… 24
Заключение………………………………………………………………. 31
Список использованных источников…………………………………. 32
Приложение А Код программы в среде MathCAD………………….. 33
Приложение Б Код программы в среде ФОРТРАН…………………. 35
////


2. АЛГОРИТМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЗАДАЧИ

Если требуется найти распределение температуры в твердом теле в случае, когда температура зависит от двух или трех пространственных координат, самый очевидный подход - попытаться получить точное решение основного уравнения. Уравнение стационарной теплопроводности в твердом теле с постоянным коэффициентом теплопроводности при отсутствии внутреннего тепловыделения имеет вид:

Это уравнение Лапласа. Уравнение Лапласа является линейным дифференциальным уравнением в частных производных. Известно несколько стандартных методов его решения. Один из них, например, метод разделения переменных, особенно полезен для решения задач теплообмена.
После того как тем или иным методом распределение температуры найдено, тепловой поток определяется с помощью закона Фурье. В двух- и трехмерных системах этот закон удобнее всего выразить в векторной форме:

где - градиент температуры (скалярной величины).
Градиент скалярной величины, такой, как температура, является вектором, т. е., согласно векторной записи закона Фурье, плотность теплового потока - это вектор. Обычно не рассматривается плотность теплового потока как вектор, поскольку она имеет размерность мощности на единицу площади, а ни одна из этих величии не является вектором. Однако удобно вообразить, что тепло «течет» в некотором направлении; поэтому величину часто называют вектором плотности теплового потока.
Вектор плотности теплового потока обладает важным геометрическим свойством, присущим градиентам: он направлен по нормали к изотерме, линии постоянной температуры, во всех точках твердого тела. Для иллюстрации этого свойства на рисунке 2 показаны несколько изотерм и типичных векторов плотности теплового потока в точках А, В и С твердого тела. Длина каждого из трех векторов плотности теплового потока пропорциональна местному градиенту температуры. Это значит, что в области тесного расположения изотерм градиент велик и плотность теплового потока также велика. В области, где расстояние между изотермами больше, плотность теплового потока соответственно меньше. На рисунке 1 плотность теплового потока в точке А больше, чем в точке В, где градиент температуры меньше.
/////


Решение: сначала нанесем на тело сетку с квадратными ячейками, как показано на рисунке 6. Пронумеруем узлы с неизвестными температурами от 1 до 16. Основная ячейка сетки представляет собой квадрат со стороной Δх = Δу = 250 мм. Температуры в узлах на 1-ой поверхности известны.


Рисунок 6 – Создание сетки

Система 16 разностных уравнений баланса энергии записывается следующим образом:
Узел 1:
(q∙∆x)/∆x+T_2-T_1=0;
Узел 2:
T_2=〖0,25T〗_1+〖0,25T〗_3+〖0,25T〗_7+250;
Узел 3:
T_3=〖0,25T〗_2+0,25T_4+〖0,25T〗_8+250;
Узел 4:
T_4=0,25T_3+〖0,25T〗_5+〖0,25T〗_9+250;
Узел 5:
(1000∙T_10)/2+T_4+(20∙h∙∆x)/k-T_5∙(2+(h∙∆x)/k)=0;
Узел 6:
(q∙∆x)/∆x+T_7-T_6=0;
Узел 7:
T_7=0,25T_2+〖0,25T〗_6+〖0,25T〗_8+〖0,25T〗_11;
Узел 8:
(T_9∙T_13)/2+T_3+T_7+(20∙h∙∆x)/k-T_8∙(3+(h∙∆x)/k)=0;
Узел 9:
(T_8∙T_10)/2+T_4+(20∙h∙∆x)/k-T_9∙(2+(h∙∆x)/k)=0;
Узел 10:
(T_5∙T_9)/2+T_4+(20∙h∙∆x)/k-T_10∙(2+(h∙∆x)/k)=0;
Узел 11:
(q∙∆x)/∆x+T_12-T_11=0;
Узел 12:
T_12=0,25T_7+〖0,25T〗_11+〖0,25T〗_13+〖0,25T〗_15;
Узел 13:
(T_8∙T_16)/2+T_12+(20∙h∙∆x)/k-T_13∙(2+(h∙∆x)/k)=0;
Узел 14:
T_14=0,0008T_11+0,0008T_15+27,955;
Узел 15:
(T_14∙T_16)/2+T_12+(20∙h∙∆x)/k-T_15∙(2+(h∙∆x)/k)=0;
Узел 16:
(T_13∙T_15)/2+(20∙h∙∆x)/k-T_16∙(1+(h∙∆x)/k)=0.

Полученную систему из 16 уравнений используем для определения неизвестный температур в программе MathCAD с помощью функции Find() (см. приложение А):
////


3.2 Решение задачи с помощью пк ФОРТРАН

Для численного решения задач на ЭВМ очень удобен итерационный метод, основанный на непосредственном определении температуры в каждом узле из разностного уравнения баланса энергии для этого узла. Например, если мы рассматриваем уравнение баланса энергии для внутреннего узла двумерного твердого тела, то получаем уравнение:

Разрешая это уравнение относительно температуры в узле 0, получаем:

Это соотношение типично для внутреннего узла в твердом теле с постоянными теплофизическими свойствами при отсутствии внутреннего тепловыделения, если применяется сетка с квадратными ячейками. Аналогичное соотношение получается для температуры в узле, расположенном на границе тела. Например, если узел 0 находится на границе, где происходит конвективный теплообмен с окружающей средой. температуру Т0 можно найти из уравнения:

Итак, температуру в каждом узле можно выразить через температуры в соседних узлах. Число полученных соотношений равно числу узлов с неизвестными температурами.
При использовании итерационного метода последовательно выполняются следующие четыре операции.
Операция 1. Выводит разностные уравнения, записав баланс энергии для каждого узла с неизвестной температурой. Из каждого уравнения выражают в явном виде температуру узла, для которого составлялся баланс энергии. Уравнения для всех внутренних узлов одинаковы по форме. Уравнения для граничных узлов будут различными в зависимости от типа граничных условий в конкретной задаче.
Операция 2. Задают ряд значений температур во всех узлах. Если задача будет решаться вручную, разумная начальная оценка всех температур позволит снизить затраты времени на вычисление истинных значений температуры в каждом узле. Если проводится численный расчет на ЭВМ, удобно принять все начальные температуры равными нулю.
Операция 3. Вычисляют новые значения температур, используя уравнения, полученные при операции 1. Как только получено новое значение какой-либо температуры, немедленно заменяют ее старое значение новым, так что новые значения температур в узлах все время вычисляют с использованием самого последнего приближения для остальных температур. Это позволяет уменьшить время сходимости решения к конечным стационарным значениям температур. Этот частный вид итерационного метода часто называют методом Гаусса—Зайдем.
/////


3.3 Решение задачи с помощью пк ANSYS

1. Создание плоскости
Preprocessor – Modeling – Create – Areas – Rectangle – By Dimensions


2. Создание материалов
Preprocessor – Material Props – Material Models/ Thermal –
Conductivity – Isotropic
Material – New Model… (Создание нового материала)

3. Создание конечного элемента
Preprocessor – Element Type – Add/ Add…/ Thermal Mass – Solid/
Quad 4 node 55

4. Разбитие плоскости на конечные элементы
Preprocessor – Meshing – MeshTool/ Set… (Выбор материала) / Mesh
(Создание сетки)


5. Приложение параметров
5.1 Задание конвекции
Thermal – Convection – On Lines
(К боковой поверхности стержня)
Вторая строка – коэффициент теплообмена
Четвертая строка – Температура внешней среды
////

Приложение Б
Код программы в среде Фортран

!Программа iter
program iter
Implicit None
real, dimension (16) :: T
real, dimension (16) :: TT
real summ, Dx, h, k
real TOLER
integer I
!Допустимое отклонение
TOLER = 1
!Назначаем на первом шаге расчёта все температуры равные 0
do I = 1, 16
T(I) = 0
enddo
!Пока не достигли допустимого отклонения делаем цикл

!summ = 20
Dx = 0.25
h = 500
k = 0.2


do while (summ > 16)

!Узел 1:
TT(1) = 800*Dx/k+T(2)
!Узел 2:
TT(2) = 0.25*T(1)+0.25*T(3)+0.25*T(7)+250
!Узел 3:
TT(3) = 0.25*T(2)+0.25*T(4)+0.25*T(8)+250
////...

Расчёт кожухотрубчатого теплообменника (вода-вода)

Курсовая - Расчет теплообменного аппарата

Примерное содержание курсовой работы по курсу
«Гидравлика и теплотехника»
1. Общие сведения о теплообменных аппаратах, их принципиальные схемы, назначение, область применения.
2. Принцип действия, схемы, конструкция, назначение, область применения теплообменных аппаратов, указанных в задании.
3. Общие принципы и теория расчетов (аэрогазодинамических и тепловых) аппарата.
4. Расчеты двух-трех вариантов конструкции аппарата.
5. Гидравлический расчет подводящих сетей (доп. задание преподавателя).
6. Обоснование и выбор оборудования для перемещения взаимодействующих в аппарате флюидов (насоса, вентилятора, воздуходувки и т.д.).
7. Выводы.
8. Библиография.
...

Курсовая - расчет контактного теплоутилизатора

Проектирование и расчёт короткой сверхзвуковой аэродинамической трубы

Инженерная термодинамика. Расчет ребристого теплообменного аппарата. Расчет воздухоохладителя. Тепловой расчет.

ПензГТУ. Теплотехника (курсовая на тему «Тепловой расчет теплообменного аппарата») Вариант 12.

ПензГТУ. Теплотехника (курсовая на тему «Тепловой расчет теплообменного аппарата») Вариант 3.