В неограниченном пространстве

Режим	Gr×Pr	Уравнение
Переходный	10^-3-5×10^2	Nu=1,18 (Gr×Pr)^1/8
Ламинарный	5×10^2-2×10^7	Nu=0,54×(Gr×Pr)^1/4
Турбулентный	20×10^6-10^13	Nu=0,135×(Gr×Pr)^1/2

где – критерий Прандтля

, (1.76)

где ν – коэффициент кинематической вязкости жидкости, м²/ч;

– теплоемкость, ккал/(кг·град);

g – удельный вес охлаждающей воды, кг/м³;

l – коэффициент теплопроводности, ккал/(м×ч×град);

– критерий Грасгофа:

, (1.77)

где – геометрический (определяющий) размер, м;

b – коэффициент объемного расширения жидкости, 1/град.

Количество тепла, подводимое к корпусу машины

, (1.78)

где – количество тепла, отводимое в зоне разгрузки, можно подсчитать аналогично , если для охлаждения загрузочной зоны применяется вода.

Если же для охлаждения загрузочной зоны принимается воздух, то расчет выполняется по следующим формулам

, (1.79)

где – скорость движения жидкости, м/с;

при =10-10³ =0.52× ^0.47;

при =10³-2×10⁵ =0.18× ^0.62.

Основное уравнение теплопередачи

, (1.80)

где – требуемая поверхность теплообмена, м;

– коэффициент теплопередачи, ккал/(м×ч×град).

Если для обогрева машины или головки применяется электронагреватели, то

, (1.81)

Если же для обогрева применяется жидкий теплоноситель или пар, то

, (1.82)

где – наружный диаметр цилиндрического корпуса, на котором
смонтирован нагреватель или который омывается теплоносителем, м;

– внутренний диаметр корпуса, который соприкасается с
полимером, м;

l – коэффициент теплопроводности корпуса, ккал/(м×ч×град);

a₁ – коэффициент теплоотдачи от поверхности корпуса к расплаву
полимера, ккал/(м²×ч×град);

a₂ – коэффициент теплоотдачи от теплоносителя наружной поверхности
корпуса, ккал/(м²×ч×град).

Для обеспечения необходимо произвести выбор электронагревателей, которые устанавливаются по секциям с необходимой регулировкой теплового режима в каждой секции.

Выбрав количество секций обогрева =4¸10, можно определить нагрузку одного нагревателя

. (1.83)

Количество тепла выделяющегося при прохождении электрического тока через нагреватель, определится по уравнению

, (1.84)

где – падение напряжения (выбираем), В;

– сопротивление проводника, Ом.

Сила тока в нагревателе

, (1.85)

где - нагрузка, Вт.

По силе тока , задавшись температурой при которой работает нагреватель, выбираем диаметр нихромовой проволоки d по таблице 1.5.

Полное сопротивление нагревателя

. (1.86)

Найдя по таблице 1.5 сопротивление одного метра нихромовой проволоки , определяем общую длину нагревателя

. (1.87)

Плотность тока

, (1.88)

где – сечение проволоки из таблицы 1.5.

Для долговечности работы нагревателя необходимо, чтобы

Таблица 1.5

Дата добавления: 2015-07-14