«повышение эффективности нагревательных печей с возвратом тепла уходящих газов в цикл» для присвоения степени бакалавра по направлению

K_F = [d_ср (1/(₁ d_в) + 1/(2) ln(d_н/d_в) + 1/(₂d_н ))]^-1

или

K_W= P/[d_ср (1/(₁d_в) + 1/(2)ln (d_н/d_в) + 1/(₂d_н))],

где P – поверхность нагрева, приходящаяся на 1 м³ объема рекуператора, м²/м³; d_в, d_ср, d_н – внутренний, средний и наружный диаметры стенки рекуператора, м; ₁, ₂ – коэффициенты теплоотдачи на внутренней и наруж- ной сторонах стенки рекуператора, Вт/(м²К);  – толщина стенки рекупе- ратора, м;  – теплопроводность материала стенки рекуператора, Вт/(мК) (приложение, табл. П25 –П26).
Значение d_cp принимают в зависимости от соотношения значений ₁
и ₂ по следующим правилам: если ₁ >> ₂ , то d_cp = d_н;
если ₁  ₂, то d_cp= 0,5(d_н + d_в);
если ₁ << ₂, то d_cp = d_в.
При d_н /d_в < 1,5 коэффициент теплопередачи можно рассчитывать по формуле для плоской стенки, так как при этом погрешность расчета не превышает 3 %. Значение коэффициентов теплоотдачи излучением и конвекцией определяют на основе материалов, изложенных в работе [1, 8]. Значение коэффициента теплопередачи подсчитывают для участка входа нагреваемой среды в рекуператор и выхода её из рекуператора, а затем определяют среднеарифметическое значение коэффициента теплопередачи, которое и используют в дальнейшем расчете.
При определении размеров рекуператора, обеспечивающего подогрев воздуха или газа до заданной температуры, задаются скоростями движения продуктов сгорания и воздуха или газа в рекуператоре. Затем, рассчитав коэффициент теплопередачи и размеры рекуператора, компонуют рекуператор и определяют действительные скорости при выбранном раз- мере рекуператора. Если действительные скорости отличны от принятых более чем на 5 %, то нужно повторить расчет, приняв скорости, близкие к ожидаемым.
Если необходимо определить температуру подогрева воздуха или газа при известных размерах рекуператора, то коэффициент теплопередачи рассчитывают по фактическим скоростям продуктов сгорания и воздуха или газа в рекуператоре. Конечной температурой нагреваемой среды и продуктов сгорания сначала задаются, а затем определяют их с помощью графиков на рис. 10.1. Если разница между принятыми и полученными значениями температур составляет более 20...30 °С, то нужно повторить расчет, приняв новые, более близкие к ожидаемым температуры.