Метгд. 8 Методические указания для выполнения курсовой работы. Методические указания для выполнения курсовой работы по дисциплине Нагрев и нагревательные устройства
 Скачать 40.26 Kb.
|
|
8 Методические указания для выполнения курсовой работы (проекта) 8.1 Общие положения Курсовая работа (проект) позволяет закрепить и углубить знания по дисциплине Нагрев и нагревательные устройства, приобрести навыки использования расчета топлива и является подтверждением того, что студент умеет применить полученные знания при решении конкретной задачи. 8.2 Последовательность выполнения курсовой работы (проекта) 1) Анализ и расчет топлива, который включает в себя расчет теоретического и действительного расхода воздуха, объема и состава продуктов сгорания, плотности продуктов горения. 2) Анализ работы нагревательного устройства: назначение, принцип работы, описание основных конструктивных элементов, технико-экономические показатели, характеристика основных используемых материалов. Эскиз приводится на формате А4. 3) Расчет режима нагрева заданного изделия. Вид топлива нагревательного устройства и исходные данные для расчета режима задаются преподавателем 8.3 Оформление результатов курсового проектирования Курсовая работа оформляется на листах формата А4 с соблюдением всех требований, предъявляемых к оформлению текстов и графических работ. В ходе выполнения курсовой работы студент самостоятельно подбирает литературу и справочные данные необходимые для выполнения работы. По окончании выполненную курсовую работу необходимо защитить. 8.4 Рекомендуемая литература 1)Методические указания для выполнения курсовой работы по дисциплине «Нагрев и нагревательные устройства», КарГТУ 2004. 2) Вишняков В.С. «Оборудование и проектирование термических цехов»,1989. 3) Николаев Е.Н. «Термическая обработка и оборудование термических цехов»,1999. 4) «Расчеты нагревательных печей» под редакцией Тайц Н.Ю. Москва 1986. 5) «Современные нагревательные и термические печи». Справочник под редакцией Гусовского В.Л. Москва 2001. 6) Солодухин А.Г. «Технология организация и проектирование термических цехов»,1998. 7) Долженков И.Е. «Основы проектирования термических цехов»,1996. 8.5 Варианты заданий Вариант №1 1) Топливо: каменный уголь состава, %: Сг=78,5; Нг=5,6; Nг=2,3; Ог=13,2; Sг=0,4; Ас=9,5; Wp=10,5 коэффициент расхода воздуха n=1,15. 2) Камерная печь с неподвижным подом. 3)Определить промежуток времени, по истечении которого лист стали, прогретый до t0=500ºС, будучи помещен в воздушную среду, температура которой tж=20ºС, примет температуру, отличающуюся не более, чем на 1% от температуры окружающей среды. Толщина листа 2d=20 мм, коэффициент теплопроводности стали λ=45,5 Вт/(м*ºС), теплопроводность стали с=0,46кДж/(кг*ºС), плотность стали ρ=7900кг/м³. коэффициент теплоотдачи от поверхности листа к окружающему воздуху α=35 Вт/(м²*ºС). Вариант№2 1) Топливо: каменный уголь состава, %: Сг=75,5; Нг=5,5; Nг=1,6; Ог=13,2; Sг=4,2; Ас=18,0; Wp=13,0; коэффициент расхода воздуха n=1,11. 2) Камерная печь с выдвижным подом. 3) Резиновая пластина толщиной 2d=50мм, нагретая до температуры t0=160ºС помещена в воздушную среду с температурой tж=10ºС. Определить температуры в середине и на поверхности пластины через τ=60мин после начала охлаждения. Коэффициент теплопроводности резины λ=0,169 Вт/(м*ºС). Коэффициент температуропроводности резины а=0,633*  м²/с. Коэффициент теплоотдачи от поверхности пластины к окружающему воздуху α=165 Вт/(м²*ºС).Вариант №3 1) Топливо: каменный уголь состава, %: Сг=85,6; Нг=5,2; Nг=1,3; Ог=6,9; Sг=1,0; Ас=26,0; Wp=5,5; коэффициент расхода воздуха n=1,3. 2) Шахтная высокотемпературная печь. 3) Резиновая пластина толщиной 2d=20мм, нагретая до температуры t0=140ºС помещена в воздушную среду с температурой tж=15ºС. Определить температуру на расстоянии х=δ/2=5мм от середины пластины через τ=20мин после начала охлаждения. Определить также безразмерные температуры в середине и на поверхности пластины. Вариант №4 1) Топливо: каменный уголь состава, %: Сг=71,5; Нг=5,2; Nг=1,7; Ог=18,9; Sг=2,7; Ас=34,0; Wp=17,0; коэффициент расхода воздуха n=1,15. 2) Шахтная безмуфельная печь для газовой цементации. 3) Определить время τ, необходимое для нагрева листа стали толщиной 2d=24мм, который имел начальную температуру t0=25ºС, а затем был помещен в печь с температурой tж=600ºС. Нагрев считать законченным, когда температура листа достигнет значения t=450ºС. Коэффициент теплопроводности λ=45,4 Вт/(м*ºС); с=0,502 кДж/(кг*ºС); ρ=7800кг/м³; коэффициент теплоотдачи от поверхности листа α=23,3 Вт/(м²*ºС). Вариант №5 1) Топливо: мазут состава, %: Сг=87,7; Нг=11,1; Nг=1,0; Ог=1,0; Sг=0,2; Ас=0,15; Wp=2,0; коэффициент расхода воздуха n=1,1. 2) Вертикальная электрическая печь. 3) Длинный стальной вал диаметром d=2r0=120мм, который имел температуру t0=20ºС, был помещен в печь с температурой tж=820ºС. Определить время τ, необходимое для нагрева вала, если нагрев считается законченным, когда температура на оси вала tr=0=800ºС. Определить также температуру на поверхности вала tr0=r в конце нагрева. Коэффициенты теплопроводности и температуропроводности стали равны соответственно: λ=21Вт/(м*ºС) а=6,11*  м²/с. Коэффициент теплоотдачи к поверхности вала α=140 Вт/(м²*ºС).Вариант №6 1) Топливо: мазут состава, %: Сг=85,9; Нг=10,6; Nг=1,0; Ог=1,0; Sг=2,5; Ас=0,15; Wp=2,0; коэффициент расхода воздуха n=1,25. 2) Колпаковая электрическая печь. 3) Определить значения температур на поверхности и на оси вала диаметром d=2r0=120мм, который имел температуру t0=20ºС и был помещен в печь с температурой tж=820ºС, через τ=20мин после начала нагрева. Коэффициенты теплопроводности и температуропроводности стали равны соответственно: λ=21 Вт/(м*ºС) а=6,11* м²/с. Коэффициент теплоотдачи к поверхности вала α=140 Вт/(м²*ºС).Вариант №7 1) Топливо: каменный уголь состава, %: Сг=82,3; Нг=5,3; Nг=1,3; Ог=10,4; Sг=0,7; Ас=30,5; Wp=5,5; коэффициент расхода воздуха n=1,1. 2) Толкательная электрическая печь непрерывного действия. 3) Стальной слиток, имеющий форму параллелепипеда с размерами 200×400×500мм, имел начальную температуру t0=20ºС, а затем был помещен в печь с температурой tж=1400ºС. Определить температуру в центре слитка через τ=1,5часа после загрузки его в печь. Коэффициенты теплопроводности и температуропроводности стали равны соответственно: λ=37,2 Вт/(м*ºС) а=6,94* м²/с, а коэффициент теплоотдачи на поверхности слитка α=186 Вт/(м²*ºС). Вариант №8 1) Топливо: природный газ состава, %: Н2S=1; CO2=0.2; CH4=76.7; C2H6=4.5; C3H8=1.7; C4H10=0.8; C5H12=0.6; N2=14.5, плотность f=0,884кг/м³ коэффициент расхода воздуха n=1,2. 2) Толкательная мазутная печь. 3) Стальная болванка цилиндрической формы диаметром d=80мм и длиной l=160мм в начальный момент времени была равномерно нагрета до температуры tс=800ºС. Болванка охлаждается на воздухе, который имеет температуру tж=30ºС. Определить температуру в центре болванки tx=0; r=0, и в середине торцевой поверхности t r=0; x=0,5 через τ=30мин после начала охлаждения. Коэффициенты теплопроводности и температуропроводности стали равны: λ=23,3Вт/(м*ºС), а=6,11* м²/с, а коэффициент теплоотдачи на поверхности слитка α=118Вт/(м²*ºС).Вариант №9 1) Топливо: природный газ состава, %: CO2=0,3; CH4=89,9; C2H6=3,1; C3H8=0,9; C4H10=0,4; О2=0,2; N2=5,2, плотность f=0,79кг/м³ коэффициент расхода воздуха n=0,7. 2) Конвейерная газовая печь. 3) Стальная болванка цилиндрической формы диаметром d=180мм и длиной l=360мм в начальный момент времени была равномерно нагрета до температуры t0=800ºС и затем охлаждена на воздухе, который имеет температуру tж=30ºС. Определить температуру в центре болванки и в середине торцевой поверхности. Коэффициенты теплопроводности и температуропроводности стали равны: λ=23,3Вт/(м*ºС), а=6,11* м²/с, а коэффициент теплоотдачи от поверхности болванки α=118Вт/(м²*ºС).Вариант №10 1) Топливо: природный газ состава, %: CO2=0,2; CH4=97,9; C3H10=0,1; N2=1,8, плотность f=0,729кг/м³ коэффициент расхода воздуха n=0,6. 2) Конвейерная электро печь серии К. 3) Длинная балка прямоугольного сечения с размерами в поперечном сечении 400×320мм в начальный момент времени имела температуру t0=1000ºС, а затем была помещена для охлаждения в среду с температурой tж=20ºС. Коэффициент теплопроводности стали λ=32Вт/(м*ºС) и температуропроводности а=7* м²/с. Коэффициент теплоотдачи с поверхности балки в процессе охлаждения оставался постоянным и равным 170 Вт/(м*ºС).Рассчитать температуру на оси балки τ=1 час после начала охлаждения. |