대기는 기저부로부터 더 많은 열을 받습니다. 지구의 표면태양으로부터 직접 받는 것보다 열은 다음을 통해 대기로 전달됩니다. 분자 열전도율,전달, 기화 비열의 방출 응축대기 중의 수증기. 따라서 대류권의 온도는 일반적으로 높이에 따라 감소합니다. 그러나 표면이 동시에 받는 것보다 더 많은 열을 공기에 방출하면 냉각되고 그 위의 공기도 냉각됩니다. 이 경우 고도에 따라 기온이 상승합니다. 그러한 위치를 온도 역전 . 밤에는 여름에, 겨울에는 눈 덮인 표면 위를 관찰할 수 있습니다. 온도 반전극지방에서 흔하다. 역전의 원인은 표면 냉각 외에도 따뜻한 공기가 그 아래로 흐르는 찬 공기에 의해 변위되거나 차가운 공기가 산간 분지의 바닥으로 흐르기 때문일 수 있습니다.
잔잔한 대류권에서는 고도에 따라 100m마다 평균 0.6°씩 온도가 감소하며, 건조한 공기가 상승하면 이 지표가 증가하여 100m당 1°에 도달할 수 있으며 습한 공기가 상승하면 감소합니다. 이것은 상승하는 공기가 팽창하고 이에 에너지(열)가 소비되고 상승할 때 습한 공기열의 방출과 함께 수증기의 응결이 발생합니다.
상승하는 공기의 온도 낮추기 - 구름 형성의 주요 원인 . 큰 압력으로 떨어지는 하강 공기는 압축되고 온도가 상승합니다.
온도 공기 주기적으로 변경 낮과 일년 내내.
에 일일 코스 최대값(오후)과 최소값(일출 전)이 하나씩 있습니다. 적도에서 극지방까지 온도 변동의 일일 진폭이 감소합니다. 그러나 동시에 그들은 항상 바다보다 육지에서 더 큽니다.
에 연간 과정온도적도의 공기 - 두 개의 최대값(분점 이후)과 두 개의 최소값(하지 이후). 열대, 온대 및 극지방 위도 - 최대 하나와 최소 하나. 기온의 연간 변동 진폭은 위도가 증가함에 따라 증가합니다. 적도에서는 하루보다 낮습니다. 바다에서는 1-2°C, 육지에서는 최대 5°C입니다. 열대 위도 - 바다 위 - 5 ° C, 육지 - 최대 15 ° C 온대 위도에서 해양의 10-15°C에서 육지의 경우 60°C 이상입니다. 극지방에서는 음의 온도가 우세하며 연간 변동이 30-40°C에 이릅니다.
매일 수정하고 연간 과정수평선 위의 태양 높이와 낮의 길이 변화로 인한 기온은 온도가 다른 기단의 이동으로 인한 비주기적인 변화로 인해 복잡합니다. 대류권 하부층의 일반적인 온도 분포 패턴-적도에서 극 방향으로의 감소.
만약에 연평균 기온위도에만 의존하면 북반구와 남반구에서의 분포는 동일합니다. 그러나 실제로 그 분포는 기저 표면의 특성과 저위도에서 고위도로 열 전달의 차이에 의해 크게 영향을 받습니다.
열 전달의 결과로 적도의 공기 온도는 더 낮고 극지방은 이 과정이 없을 때보다 더 높습니다. 남반구는 주로 얼음과 눈으로 덮인 육지로 인해 북반구보다 춥습니다. 남극. 전체 지구에 대한 2미터 아래층의 평균 기온은 +14°C이며, 이는 40°N의 연평균 기온에 해당합니다.
지리 위도에 대한 기온의 의존성
지구 표면 근처의 기온 분포는 등온선을 통해 표시됩니다. 같은 온도의 장소를 연결하는 선.등온선은 평행선과 일치하지 않습니다. 그들은 구부러져 본토에서 바다로 또는 그 반대로 이동합니다.
기압
공기는 질량과 무게가 있으므로 공기와 접촉하는 표면에 압력을 가합니다. 공기가 지구 표면과 그 위에 있는 모든 물체에 가하는 압력을 기압 . 위의 공기 기둥의 무게와 같으며 공기 온도에 따라 다릅니다. 온도가 높을수록 압력이 낮아집니다.
기저 표면의 대기압은 평균 1cm당 1.033g입니다. 2 (m당 10톤 이상 2 ). 압력은 밀리미터로 측정됩니다. 수은 기둥, 밀리바(1mb = 0.75mmHg) 및 헥토파스칼(1hPa = 1mb). 고도에 따라 압력이 감소합니다. 대류권의 하층에서는 최대 1km 높이까지 1mmHg 감소합니다. 미술. 10m마다 압력이 낮아지는 속도가 느려집니다. 정상 압력해수면에서 - 760mm. Rt. 미술.
지구 표면의 일반적인 압력 분포는 다음과 같은 구역 특성을 갖습니다.
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계절 |
본토 위 |
바다 위 |
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적도 위도에서 |
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열대 위도에서 |
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낮은 |
높은 |
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적당한 위도에서 |
높은 |
낮은 |
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낮은 |
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극지방에서 |
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따라서 겨울과 여름, 대륙과 바다 모두에 걸쳐 높은 지역과 저기압. 압력 분포는 1월과 7월의 등압선 지도에서 명확하게 볼 수 있습니다. 등압선 - 압력이 같은 곳을 연결하는 선.서로 가까울수록 거리에 따라 압력이 더 빠르게 변합니다. 단위 거리(100km)당 압력의 변화량을 압력 구배 .
압력의 변화는 공기의 움직임으로 설명됩니다. 공기가 많은 곳에서 상승하고 공기가 나가는 곳에서 감소합니다. 주된 이유공기 이동 - 기본 표면에서 가열 및 냉각. 공기가 표면에서 따뜻해지면 팽창하고 돌진합니다. 밀도가 주변 공기의 밀도보다 큰 높이에 도달하면 측면으로 퍼집니다. 따라서 따뜻한 표면의 압력이 감소합니다(적도 위도, 여름에는 열대 본토 위도). 그러나 동시에 온도는 변하지 않았지만 이웃 지역에서는 증가합니다 (겨울의 열대 위도).
차가운 표면 위의 공기는 냉각되고 응결되어 표면에 달라붙습니다(극지 위도, 겨울에는 온대 위도의 대륙 부분). 상단에서 밀도가 감소하고 공기가 측면에서 여기로옵니다. 차가운 표면 위의 양이 증가하면 압력이 증가합니다. 동시에 공기가 떠난 곳에서는 온도를 바꾸지 않고 압력이 감소합니다. 표면에서 공기의 가열 및 냉각은 재분배 및 압력 변화를 동반합니다.
적도 위도에서압력은 항상 줄인. 이것은 지표에서 가열된 공기가 상승하고 열대 위도로 떠나면서 그곳에서 증가된 압력을 생성한다는 사실 때문입니다.
차가운 표면 위 북극과 남극에서압력 높은. 그것은 온대 위도에서 응축된 차가운 공기의 장소로 오는 공기에 의해 생성됩니다. 극지방으로의 공기 유출은 온대 위도의 압력 감소의 원인입니다.
결과적으로 낮은 (적도 및 온대) 벨트 고혈압(열대 및 극지방). 계절에 따라 그들은 여름 반구쪽으로 약간 이동합니다("태양을 따라").
극지방 고압그들은 겨울에 팽창하고 여름에 수축하지만 일년 내내 존재합니다. 벨트 감압적도 주변과 남반구의 온대 위도에서 일년 내내.
겨울에는 북반구의 온대 위도에서 대륙의 압력이 강하게 상승하고 저기압 벨트가 "파손"됩니다. 저기압의 폐쇄 지역은 바다에서만 지속됩니다. 아이슬란드어 그리고 알류샨 최저점. 대륙에서는 반대로 겨울 최고 :아시아인(시베리아) 그리고 북아메리카 인. 여름에는 북반구의 온대 위도에서 저압 벨트가 복원됩니다.
여름에 아시아 전역에 열대 위도를 중심으로 한 거대한 저기압 지역이 형성됩니다. 아시아 낮음. 열대 위도에서 대륙은 항상 바다보다 따뜻하며 그에 대한 압력은 더 낮습니다. 그러므로 바다 위에는 아열대 최고 :북대서양(아조레스 제도), 북태평양, 남대서양, 남태평양그리고 남인도.
따라서 대륙과 수면의 가열 및 냉각이 다르기 때문에(대륙 표면이 더 빨리 가열되고 더 빨리 냉각됨), 벨트를 제외하고 지구에 온난류 및 한류의 존재 및 기타 이유 기압저압 및 고압의 폐쇄된 영역이 발생할 수 있습니다.
그들은 가열하지 않고 투명한 대기를 통과하여 지구 표면에 도달하여 가열하고 공기는 계속해서 가열됩니다.
표면 가열 정도, 따라서 공기는 주로 해당 지역의 위도에 따라 달라집니다.
그러나 각 특정 지점에서 (t o) 또한 여러 요인에 의해 결정되며 그 중 주요 요인은 다음과 같습니다.
A: 해수면 위의 높이;
B: 밑에 있는 표면;
B: 바다와 바다의 해안으로부터의 거리.
A - 공기는 지표면에서 가열되기 때문에 해당 지역의 절대 높이가 낮을수록 기온이 높아집니다(같은 위도에서). 수증기로 포화되지 않은 공기 조건에서 패턴이 관찰됩니다. 고도가 100m 올라갈 때마다 온도(t o)가 0.6 o C씩 감소합니다.
B - 표면의 질적 특성.
B 1 - 색상과 구조가 다른 표면은 다른 방식으로 태양 광선을 흡수하고 반사합니다. 최대 반사율은 눈과 얼음의 경우 일반적이고 어두운 색상의 토양과 암석의 경우 최소입니다.
동지와 춘분의 태양 광선에 의한 지구의 조명.
B 2 - 표면이 다르면 열용량과 열 전달이 다릅니다. 따라서 지구 표면의 2/3를 차지하는 세계 해양의 수 덩어리는 높은 열용량으로 인해 매우 느리게 가열되고 매우 느리게 냉각됩니다. 토지는 빠르게 가열되고 빠르게 냉각됩니다. 즉, 약 1m2의 육지와 1m2의 수면을 동일한 t로 가열하려면 다른 금액에너지.
B - 해안에서 대륙 내부까지 공기 중 수증기의 양이 감소합니다. 대기가 투명할수록 덜 흩어집니다. 태양 광선, 그리고 모든 태양 광선은 지구 표면에 도달합니다. 의 존재하에 큰 수공기 중의 수증기, 물방울은 태양 광선을 반사, 산란, 흡수하고 모두가 지구 표면에 도달하는 것은 아니지만 가열하는 동안 감소합니다.
대부분 고온지역에 기록된 공기 열대 사막. 에 중부 지역거의 4 개월 동안 사하라 사막의 공기는 40 ° C 이상입니다. 동시에 태양 광선의 입사각이 가장 큰 적도에서는 온도가 +26 ° C를 초과하지 않습니다. .
반면에 지구는 가열된 물체로서 주로 장파 적외선 스펙트럼의 에너지를 우주로 방출합니다. 지구 표면이 구름의 "담요"로 싸여 있다면 모든 것이 아닙니다. 적외선구름이 그들을 지연시키고 지구 표면으로 다시 반사되면서 행성을 떠납니다.
맑은 하늘에서는 대기에 수증기가 거의 없을 때 행성에서 방출되는 적외선이 자유롭게 우주로 나가는 동안 지표면이 식어 대기 온도가 낮아집니다.
문학
공기 가열 시스템을 설계 할 때 기성품 공기 히터가 사용됩니다.
올바른 선택을 위해 필요한 장비다음을 아는 것으로 충분합니다. 공급 환기 가열 시스템에 후속적으로 장착될 에어 히터의 필요한 전력, 에어 히터 설치에서 배출구의 공기 온도 및 냉각수 유량.
계산을 단순화하기 위해 올바른 히터 선택을 위한 기본 데이터를 계산하기 위한 온라인 계산기가 제공됩니다.
히터 전력 계산
인류는 기계적 에너지(운동 및 위치), 내부 에너지(열), 장 에너지(중력, 전자기 및 핵), 화학 등 몇 가지 유형의 에너지를 알고 있습니다. 이와 별도로 폭발의 에너지를 강조할 가치가 있습니다 ...
진공 에너지 및 여전히 이론상으로만 존재하는 암흑 에너지. "열 공학" 섹션의 첫 번째 기사인 이 기사에서는 다음을 사용하여 간단하고 접근 가능한 언어로 시도해 보겠습니다. 실용적인 예, 사람들의 삶에서 가장 중요한 형태의 에너지에 대해 이야기하십시오. 열에너지그리고 제 시간에 그녀를 낳는 것에 대해 화력.
열 에너지를 획득, 전달 및 사용하는 과학의 한 분야로서 열 공학의 위치를 이해하기 위한 몇 마디. 현대 열 공학은 물리학의 한 분야인 일반 열역학에서 등장했습니다. 열역학은 말 그대로 "따뜻함"에 "힘"을 더한 것입니다. 따라서 열역학은 시스템의 "온도 변화"에 대한 과학입니다.
내부 에너지가 변화하는 외부에서 시스템에 미치는 영향은 열 전달의 결과일 수 있습니다. 열에너지, 환경과의 그러한 상호 작용의 결과로 시스템에 의해 얻거나 잃는 것을 열량줄 단위의 SI 시스템에서 측정됩니다.
열 엔지니어가 아니고 일상적으로 열 엔지니어링 문제를 다루지 않는 경우 이러한 문제가 발생했을 때 경험이 없으면 신속하게 파악하는 것이 매우 어려울 수 있습니다. 경험 없이는 열량과 화력의 원하는 값의 치수조차도 상상하기 어렵습니다. 1000 입방미터의 공기를 -37˚С에서 +18˚С로 가열하는 데 몇 줄의 에너지가 필요합니까?.. 1시간 동안 이를 수행하는 데 필요한 열원의 전력은 얼마입니까? » 모든 엔지니어는 아닙니다. 때때로 전문가들은 공식을 기억하기도 하지만 이를 실천에 옮길 수 있는 사람은 극소수에 불과합니다!
이 글을 끝까지 읽으면 난방 및 냉방과 관련된 실제 산업 및 가정 작업을 쉽게 해결할 수 있습니다. 다양한 재료. 열전달 과정의 물리적 본질을 이해하고 간단한 기본 공식에 대한 지식은 열 공학 지식의 기초에 있는 주요 블록입니다!
대부분의 알려진 물질은 다른 온도및 고체, 액체, 기체 또는 플라즈마 상태에 있는 압력. 이행하나의 집계 상태에서 다른 상태로 일정한 온도에서 일어난다(단, 압력 및 기타 매개변수는 변경되지 않습니다. 환경) 열 에너지의 흡수 또는 방출을 동반합니다. 우주 물질의 99%가 플라즈마 상태에 있다는 사실에도 불구하고, 우리는 이 기사에서 이 응집 상태를 고려하지 않을 것입니다.
그림에 표시된 그래프를 고려하십시오. 물질의 온도 의존성을 나타냅니다. 티열량에 큐, 일부로 요약 폐쇄 시스템특정 물질의 특정 질량을 포함합니다.
1. 온도가 있는 고체 T1, 온도로 가열 티엠, 이 과정에 소비하는 열량은 다음과 같습니다. Q1 .
2. 다음으로 일정한 온도에서 발생하는 용융 과정이 시작됩니다. Tpl(녹는 점). 고체의 전체 질량을 녹이기 위해서는 다음과 같은 양의 열에너지를 소비해야 합니다. 2분기 — 1분기 .
3. 다음으로, 고체가 녹은 액체를 끓는점까지 가열(기체 형성) Tkp, 이 열량에 대한 지출은 다음과 같습니다. 3분기-2분기 .
4. 이제 일정한 끓는점에서 Tkp액체가 끓고 증발하여 기체로 변합니다. 액체의 전체 질량을 기체로 전환하려면 다음과 같은 양의 열 에너지를 소비해야합니다. 4분기-3분기.
5. 마지막 단계에서 가스는 온도에서 가열됩니다. Tkp어떤 온도까지 T2. 이 경우 열량의 비용은 Q5-4분기. (가스를 이온화 온도로 가열하면 가스가 플라즈마로 변합니다.)
따라서 원본을 가열 단단한온도 T1온도까지 T2우리는 양의 열 에너지를 소비했습니다 Q5, 세 가지 집계 상태를 통해 물질을 번역합니다.
이동 역방향, 우리는 물질에서 동일한 양의 열을 제거합니다. Q5, 응축, 결정화 및 냉각의 단계를 거쳐 온도에서 T2온도까지 T1. 물론 외부 환경에 에너지 손실이 없는 폐쇄형 시스템을 고려하고 있습니다.
이동이 가능하니 참고하세요 고체 상태액체 상태를 거치지 않고 기체 상태로. 이 과정을 승화라고 하고 그 반대의 과정을 탈승화라고 합니다.
따라서 우리는 물질의 집합 상태 사이의 전이 과정이 일정한 온도에서 에너지 소비를 특징으로 한다는 것을 이해했습니다. 물질이 가열될 때, 이는 하나의 상수로 집계 상태, 온도가 상승하고 열에너지도 소모됩니다.
공식은 매우 간단합니다.
열량 큐 J에서 다음 공식으로 계산됩니다.
1. 열 소비 측에서, 즉 부하 측에서:
1.1. 가열(냉각) 시:
큐 = 중 * 씨 *(T2-T1)
중 – 물질의 질량(kg)
와 함께 - J / (kg * K)의 물질의 비열 용량
1.2. 녹을 때(동결):
큐 = 중 * λ
λ – J/kg 단위의 물질의 용융 및 결정화 비열
1.3. 끓는 동안 증발(응축):
큐 = 중 * 아르 자형
아르 자형 – J/kg 단위의 기체 형성 및 물질 응축의 비열
2. 열 생산 측면에서, 즉 소스 측면에서:
2.1. 연료를 태울 때:
큐 = 중 * 큐
큐 – 연료의 비연소열(J/kg)
2.2. 전기를 열에너지로 변환할 때(줄-렌츠 법칙):
Q =t *I *U =t *R *I ^2=(t /아르 자형)*U ^2
티 – 시간(초)
나 – A의 현재 값
유 – 실효 전압(V)
아르 자형 – 옴 단위의 부하 저항
우리는 열의 양은 모든 상변태 동안 물질의 질량에 정비례하고 가열될 때 추가로 온도차에 정비례한다는 결론을 내렸습니다. 비례 계수( 씨 , λ , 아르 자형 , 큐 ) 각 물질마다 고유 한 값이 있으며 경험적으로 결정됩니다 (참고서에서 가져옴).
화력 N W 단위는 특정 시간에 시스템으로 전달되는 열의 양입니다.
N=Q/t
우리가 몸을 특정 온도로 더 빨리 가열하기를 원할수록 열 에너지의 원천이 더 커야합니다. 모든 것이 논리적입니다.
인생에서 주제를 계속 연구하고 프로젝트를 만들고 상세한 노동 집약적 인 계산을하는 것이 합리적인지 이해하기 위해 빠른 추정 계산을해야 할 때가 종종 있습니다. ± 30%의 정확도로도 몇 분 안에 계산을 하면 중요한 계산을 할 수 있습니다. 경영상의 결정, 이것은 값비싼 전문가 그룹이 일주일 또는 심지어 한 달 동안 정확한 계산을 수행하는 것보다 100배 저렴하고 1000배 더 효율적이며 결과적으로 100,000배 더 효율적입니다...
24m x 15m x 7m 크기의 압연 금속 준비를위한 상점 구내에서 우리는 거리의 창고에서 압연 금속을 3 톤 수입합니다. 압연 금속에는 총 질량이 20kg인 얼음이 있습니다. -37˚C 외부. 금속을 + 18˚С로 가열하는 데 필요한 열량은 얼마입니까? 얼음을 가열하고 녹이고 물을 최대 +18˚С까지 가열하십시오. 그 전에 난방이 완전히 꺼졌다고 가정하고 방의 전체 공기를 가열합니까? 위의 모든 것을 1시간 내에 완료해야 하는 경우 난방 시스템의 전력은 얼마입니까? (매우 가혹하고 거의 비현실적인 조건 - 특히 공기와 관련하여!)
우리는 프로그램에서 계산을 수행합니다MS 엑셀 또는 프로그램에서Oo Calc.
셀 및 글꼴의 색상 서식은 "" 페이지를 참조하세요.
1. 우리는 물질의 이름을 씁니다.
셀 D3으로: 강철
셀 E3으로: 빙
F3 셀에: 얼음물
셀 G3으로: 물
셀 G3으로: 공기
2. 프로세스 이름을 입력합니다.
셀 D4, E4, G4, G4로: 열
F4 셀에: 녹는
3. 물질의 비열용량 씨 J / (kg * K)에서 강철, 얼음, 물 및 공기에 대해 각각 씁니다.
셀 D5로: 460
E5 셀에: 2110
셀 G5에: 4190
셀 H5로: 1005
4. 얼음의 비융해열 λ J/kg 입력
F6 셀에: 330000
5. 물질의 질량 중 kg 단위로 강철과 얼음에 대해 각각 입력합니다.
셀 D7: 3000
E7 셀에: 20
얼음이 물로 변할 때 질량은 변하지 않기 때문에
셀 F7 및 G7: =E7 =20
공기의 질량은 방의 부피에 비중을 곱하여 구합니다.
셀 H7: =24*15*7*1.23 =3100
6. 처리 시간 티몇 분 안에 우리는 강철에 대해 한 번만 씁니다.
셀 D8에: 60
얼음 가열, 용융 및 생성된 물의 가열에 대한 시간 값은 이 세 가지 프로세스가 모두 금속 가열에 할당된 시간과 동일한 시간에 합산되어야 한다는 조건에서 계산됩니다. 우리는 그에 따라 읽습니다
셀 E8: =E12/(($E$12+$F$12+$G$12)/D8) =9,7
F8 셀: =F12/(($E$12+$F$12+$G$12)/D8) =41,0
셀 G8: =G12/(($E$12+$F$12+$G$12)/D8) =9,4
공기도 할당된 동일한 시간에 따뜻해야 합니다.
셀 H8: =D8 =60,0
7. 모든 물질의 초기 온도 티1 ˚C로 우리는 입력
셀 D9로: -37
셀 E9로: -37
F9 셀에: 0
셀 G9에: 0
셀 H9에: -37
8. 모든 물질의 최종 온도 티2 ˚C로 우리는 입력
셀 D10으로: 18
셀 E10으로: 0
F10 셀에: 0
셀 G10으로: 18
셀 H10으로: 18
7번과 8번 항목에는 질문이 없어야 한다고 생각합니다.
9. 열량 큐우리가 계산하는 각 프로세스에 필요한 KJ 단위
셀 D12의 강철 가열용: =D7*D5*(D10-D9)/1000 =75900
셀 E12의 얼음 가열용: =E7*E5*(E10-E9)/1000 = 1561
F12 셀에서 얼음 녹이기: =F7*F6/1000 = 6600
셀 G12의 물 가열용: =G7*G5*(G10-G9)/1000 = 1508
셀 H12의 공기 가열용: =H7*H5*(H10-H9)/1000 = 171330
모든 공정에 필요한 열에너지의 총량을 읽습니다.
병합된 셀 D13E13F13G13H13: =SUM(D12:H12) = 256900
셀 D14, E14, F14, G14, H14 및 결합된 셀 D15E15F15G15H15에서 열량은 아크 측정 단위(Gcal(기가칼로리))로 표시됩니다.
10. 화력 N각 공정에 필요한 kW를 계산합니다.
셀 D16의 강철 가열용: =D12/(D8*60) =21,083
셀 E16의 얼음 가열용: =E12/(E8*60) = 2,686
F16 셀에서 얼음 녹이기: =F12/(F8*60) = 2,686
셀 G16의 물 가열: =G12/(G8*60) = 2,686
셀 H16의 공기 가열용: =H12/(H8*60) = 47,592
한 번에 모든 프로세스를 수행하는 데 필요한 총 화력 티계획된
병합된 셀 D17E17F17G17H17: =D13/(D8*60) = 71,361
셀 D18, E18, F18, G18, H18 및 결합된 셀 D19E19F19G19H19에서 화력은 아크 측정 단위(Gcal/h)로 제공됩니다.
이렇게 하면 Excel에서 계산이 완료됩니다.
같은 질량의 강철을 가열하는 것보다 공기를 가열하는 데 두 배 이상의 에너지가 필요합니다.
물을 데울 때 에너지 비용은 얼음을 데울 때의 두 배입니다. 용융 공정은 가열 공정보다 몇 배 더 많은 에너지를 소비합니다(작은 온도 차이).
물을 가열하는 것은 강철을 가열하는 것보다 10배, 공기를 가열하는 것보다 4배 더 많은 열 에너지를 소비합니다.
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"열량"과 "화력"의 개념을 기억하고, 열전달의 기본 공식을 고려하고, 실제 사례를 분석했습니다. 제 언어가 간단하고 이해하기 쉬우며 흥미로웠으면 좋겠습니다.
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나는 구걸 존경 작가의 작품 다운로드 파일 구독 후 기사 발표를 위해.
- 공급 환기 시스템, 공조 시스템, 공기 가열 및 건조 설비에서 공기를 가열하는 데 사용되는 장치.
냉각수의 유형에 따라 히터는 불, 물, 증기 및 전기가 될 수 있습니다. .
현재 가장 널리 퍼진 것은 물과 증기 히터로, 평활관과 늑골이 있는 것으로 구분됩니다. 후자는 차례로 라멜라와 나선형으로 나뉩니다.
단일 패스 히터와 다중 패스 히터를 구별하십시오. 단일 패스에서 냉각수는 튜브를 통해 한 방향으로 이동하고 다중 패스에서는 수집기 덮개에 파티션이 있기 때문에 이동 방향을 여러 번 변경합니다(그림 XII.1).
히터는 중형(C) 및 대형(B)의 두 가지 모델을 수행합니다.
공기 가열을 위한 열 소비량은 다음 공식에 의해 결정됩니다.
 |
어디 큐"- 공기 가열을 위한 열 소비, kJ/h(kcal/h); 큐- 동일, W; 0.278은 kJ/h에서 W로의 변환 계수입니다. G- 가열된 공기의 질량, kg/h, Lp [여기서 엘- 가열 된 공기의 체적 양, m 3 / h; p는 공기 밀도(온도에서 ㅋ), kg / m3]; 와 함께- 1 kJ / (kg-K)와 동일한 공기의 비열 용량; t k - 히터 후의 공기 온도, ° С; 엔- 에어 히터 전의 공기 온도, °C.
난방의 첫 번째 단계의 히터의 경우 온도 tn은 외부 공기의 온도와 같습니다.
MPC가 100mg/m3 이상인 과도한 수분, 열 및 가스를 방지하도록 설계된 일반 환기를 설계할 때 외부 공기 온도는 계산된 환기 온도(카테고리 A의 기후 매개변수)와 동일한 것으로 가정합니다. MPC가 100 mg/m3 미만인 가스를 방지하기 위해 설계된 일반 환기와 국부 배기, 공정 후드 또는 공압 운송 시스템을 통해 제거된 공기를 보상하기 위한 공급 환기를 설계할 때 외부 공기 온도는 동일한 것으로 가정합니다. 난방 설계를 위해 계산된 외부 온도 tn(기후 매개변수 범주 B).
열 잉여가 없는 방에서는 이 방의 실내 공기 온도 t²와 동일한 온도의 공기를 공급해야 합니다. 과도한 열이있는 경우 공급 공기는 감소 된 온도 (5-8 ° C)로 공급됩니다. 10°C 이하의 공급 공기는 감기의 가능성으로 인해 상당한 열 방출이 있는 경우에도 실내에 공급되지 않는 것이 좋습니다. 예외는 특수 마취제의 사용입니다.
히터 Fk m2 가열에 필요한 표면적은 다음 공식에 의해 결정됩니다.
어디 큐- 공기 가열을 위한 열 소비량, W(kcal/h); 에게- 히터의 열전달 계수, W / (m 2 -K) [kcal / (h-m 2 - ° C)]; t cf.T. — 평온냉각수, 0 С; t r.v. 히터를 통과하는 가열된 공기의 평균 온도 °C는 다음과 같습니다. (t n + t c)/2.
냉각수가 증기인 경우 냉각수의 평균 온도 tav.T. 해당 증기압에서 포화 온도와 같습니다.
수온 tav.T. 는 뜨거운 온도의 산술 평균으로 정의됩니다. 물을 반환:
안전 계수 1.1-1.2는 덕트에서 공기 냉각을 위한 열 손실을 고려합니다.
히터 K의 열전달 계수는 냉각수의 유형, 히터를 통한 질량 공기 속도 vp, 기하학적 치수 및 디자인 특징히터, 히터의 튜브를 통한 물의 이동 속도.
질량 속도는 1초 동안 공기 히터의 거실 부분의 1m2를 통과하는 공기의 질량 kg으로 이해됩니다. 질량 속도 vp, kg/(cm2)는 다음 공식에 의해 결정됩니다.
열린 섹션 fЖ 및 가열 표면 FK의 면적에 따라 히터의 모델, 브랜드 및 수가 선택됩니다. 히터를 선택한 후 질량 풍속은 이 모델의 히터 fD의 열린 부분의 실제 면적에 따라 지정됩니다.
여기서 A, A 1 , n, n 1 및 티- 히터 설계에 따른 계수 및 지수
히터 튜브의 물 이동 속도 ω, m/s는 다음 공식에 의해 결정됩니다.
여기서 Q "는 공기 가열에 대한 열 소비, kJ / h (kcal / h), rp는 1000 kg / m3와 동일한 물의 밀도, sv는 4.19 kJ / (kg- K), fTP - 냉각수 통로의 개방 영역, m2, tg - 온도 뜨거운 물공급 라인에서 ° С; t 0 - 수온 반환, 0С.
히터의 열 전달은 파이프라인과 연결하는 방식의 영향을 받습니다. 파이프 라인 연결을위한 병렬 방식으로 냉각수의 일부만 별도의 히터를 통과하고 순차 회로각 히터를 통해 냉각수의 전체 흐름을 통과합니다.
공기의 통과에 대한 히터의 저항 p, Pa는 다음 공식으로 표현됩니다.
여기서 B와 z는 히터의 설계에 따라 달라지는 계수와 지수입니다.
직렬로 위치한 히터의 저항은 다음과 같습니다.
여기서 m은 연속적으로 위치한 히터의 수입니다. 계산은 공식에 따라 히터의 열 출력(열 전달)을 확인하는 것으로 끝납니다.
여기서 QK - 히터의 열 전달, W (kcal / h); QK - 동일, kJ/h, 3.6 - 변환 계수 W에서 kJ/h로 FK - 이 유형의 히터를 계산한 결과로 취한 히터의 가열 표면적, m2; K - 히터의 열 전달 계수, W/(m2-K) [kcal/(h-m2-°C)]; tav.v - 히터를 통과하는 가열된 공기의 평균 온도, °C; 타브. T는 냉각수의 평균 온도, °С입니다.
히터를 선택할 때 예상 가열 표면적에 대한 마진은 15 - 20%, 공기 통과 저항 - 10%, 물 이동 저항 - 20% 범위에서 취합니다.
