Всё сдал! - помощь студентам онлайн Всё сдал! - помощь студентам онлайн

Реальная база готовых
студенческих работ

Узнайте стоимость индивидуальной работы!

Вы нашли то, что искали?

Вы нашли то, что искали?

Да, спасибо!

0%

Нет, пока не нашел

0%

Узнайте стоимость индивидуальной работы

это быстро и бесплатно

Получите скидку

Оформите заказ сейчас и получите скидку 100 руб.!


Охлаждение изолированного провода

Тип Реферат
Предмет Промышленность и производство
Просмотров
1403
Размер файла
112 б
Поделиться

Ознакомительный фрагмент работы:

Охлаждение изолированного провода

Кафедра КТЭИ

Переработка полимеров

Лабораторная работа

"Охлаждение изолированного провода"

Специальность – электроизоляционная, конденсаторная и кабельная техника

2009


Цель лабораторной работы – изучение процесса охлаждения изолированной жилы. Задачей лабораторной работы является исследование влияния параметров технологического режима охлаждения изолированной жилы на процесс охлаждения с применением метода математического моделирования и численных методов.

Цель данной лабораторной работы заключается в определении температурного поля в сечениях проводника и изоляции с целью выбора рационального режима охлаждения, т.е. правильного выбора скорости изолирования V0, длины охлаждающей ванны и температуры воды в секциях охлаждающей ванны.

Vo, м/минТтпж, ˚СТиз, ˚СRтпж, ммRиз, ммТ1, ˚СТ2, ˚СТ3, ˚С
45202501,8253,3806020
Λи,Λж,Ρи, кг/м3Ρж, кг/м3Си, Дж/кг×°ССж, Дж/кг×°С
3700,1877092101940305
 1,  2, 3,
100015002000

Теоретические сведения

Для определения температурного поля в сечении проводника и изоляции существуют несколько моделей, рассмотрим некоторые из них.

Модель №1

Геометрия изолированной жилы представлена на рис. 1.

Рис. 1. Геометрия изолированной жилы

Допущения данной модели:

– процесс стационарный;

– теплофизические параметры постоянны;

– диффузией тепла в направлении оси z можно пренебречь;

– температура жилы не изменяется.

Уравнение энергии будет иметь вид:

(1)

Граничные условия:


где Тпр – температура жилы провода; Тср – температура воды в охлаждающей ванне.

Начальные условия:

где Твых – температура изоляции на выходе из кабельной головки.

Для решения данной задачи воспользуемся методом конечных разностей. Выберем равномерную сетку по z и r:

Аппроксимируем производные и получим:

(2)

С учётом выражений (2) выражение (1), граничные и начальные условия будут иметь вид:

(3)


Преобразуем выражения (3):

, (4)

. (5)

Алгоритм решения данной задачи:

– с учётом начальных условий рассчитываем температуру Тi,1;

– по выражению (4) рассчитываем поле температур для шага по длине j+1;

– по выражению (5) рассчитываем температуры в точка на границе изоляции;

– переходим к следующему шагу по длине z и повторяем расчёт сначала.

Модель №2

Данная модель охлаждения изолированной жилы отличается от предыдущей тем, что температура провода изменяется по длине охлаждающей ванны, а все остальные допущения остаются в силе. Схема разбиения области конечным числом узлов представлена на рис. 2.

Уравнения энергии для изоляции и для жилы соответственно будут иметь вид:

(6)


Рис. 2. Схема разбиения

Граничные условия:

Начальные условия:

Также как и в предыдущем случае для решения системы дифференциальных уравнений (4) используем метод конечных разностей. Разностные уравнения (использована явная разностная схема) имеют вид:

(7)

(8)

(9)


Алгоритм решения данной задачи:

– с учётом начальных условий рассчитываем температурное поле по выражениям (7) и (8) во внутренних точках областей I и II;

– по выражениям (9), рассчитывается температура в граничных точках;

– переходим к следующему шагу по длине z и повторяем расчёт сначала.

В случае решения данной задачи по неявной разностной схеме для каждой из областей на каждом шаге по длине решается система алгебраических уравнений, пересчитываются значения температур на границах и переходят к следующему шагу по длине.

Модель №3

Данная модель охлаждения изолированной жилы отличается от предыдущей тем, что отбрасывается допущение о постоянстве теплофизических характеристик материала, а все остальные допущения остаются в силе.

Рис. 3. Зависимость теплофизических характеристик от температуры

Теплофизические характеристики для текущей точки можно определить (ниже приведён пример для теплоемкости с):


При решении задачи методом конечных разностей можно воспользоваться постановкой задачи для модели 2.

Алгоритм решения данной задачи:

– с учётом начальных условий рассчитываем температуру Тi,1;

– по выражениям (5) и (6) рассчитываем температурное поле во внутренних точках областей I и II;

– по выражениям (7), (8) и (9) рассчитывается температура в точках на границе изоляции и между изоляцией и жилой а также в точке, лежащей в центре жилы;

– пересчитываем значения теплофизических характеристик для каждой точки сечения;

– пересчитываем поле температур в соответствии с выражениями (5), (6), (7), (8) и (9) для этого же сечения и пересчитываем теплофизических характеристики, повторяем расчёт до тех пор пока разность между предыдущими значениями и значениями полученными в текущем расчёте не будет меньше некоторой величины, взятой за погрешность;

– переходим к следующему шагу по длине z и повторяем расчёт сначала.

Расчётнаяпрограмма

uses crt;

const rg=0.00185; ri=0.0033;

l1=10; l2=10; l3=7;

tv1=80; tv2=60; tv3=20;

alpha1=1000; alpha2=1500; alpha3=2000; alphav=40;

v0=45; lamdai=0.18; lamdap=370;

roi=770; rop=9210;

ci=1940; cp=305;

tp=20; ti=250;

var t:array [1..50] of double;

t1:array [1..50] of double;

f, f1, f2:text;

n, m, n1, i:integer;

j, l:longint;

q, r, hr1, hr2, hz1, hz2, hz3:double;

procedure vanna (var f:text; l:longint; alpha, tv:real);

begin

for j:=1 to l do

begin

r:=hr1;

for i:=2 to n1–1 do

begin

t1 [i]:=t[i]+lamdap/(cp*rop*v0)*hz1*(1/r*((t [i+1] – t [i‑1])/(2*hr1))+(t [i+1] – 2*t[i]+t [i‑1])/(hr1*hr1));

r:=r+hr1;

end;

r:=r+hr2;

t1 [1]:=t1 [2];

for i:=n1+1 to n‑1 do

begin

t1 [i]:=t[i]+lamdai/(ci*roi*v0)*hz1*(1/r*((t [i+1] – t [i‑1])/(2*hr2))+(t [i+1] – 2*t[i]+t [i‑1])/(hr2*hr2));

r:=r+hr2;

end;

t1 [n]:=(t1 [n‑1]/hr2+alpha/lamdai*tv)/(1/hr2+alpha1/lamdai);

t1 [n1]:=(t1 [n1–1]*lamdap+t1 [n1+1]*lamdai)/(lamdap+lamdai);

for i:=1 to n do

t[i]:=t1 [i];

if j mod 10000=0 then

begin

for i:=1 to n do

begin

write (f, t[i]:2:2);

write (f, ' ');

end;

writeln(f);

end;

end;

end;

begin

clrscr;

n:=30;

n1:=18;

for i:=1 to n1 do

t[i]:=20;

for i:=n1+1 to n do

t[i]:=250;

hr1:=rg/(n1–1);

hr2:=(ri-rg)/(n-n1–1);

hz1:=0.00001;

assign (f, 'tabl.txt');

rewrite(f);

for i:=1 to n do

begin

write (f, t[i]:2:2);

write (f, ' ');

end;

writeln(f);

l:=round (l1/hz1);

vanna (f, l, alpha1, tv1);

close(f);

assign (f1,'tabl1.txt');

rewrite(f1);

for i:=1 to n do

begin

write (f1, t[i]:2:2);

write (f1,' ');

end;

writeln(f1);

l:=round (l2/hz1);

vanna (f1, l, alpha2, tv2);

close(f1);

assign (f2,'tabl2.txt');

rewrite(f2);

for i:=1 to n do

begin

write (f2, t[i]:2:2);

write (f2,' ');

end;

writeln(f2);

l:=round (l3/hz1);

vanna (f2, l, alpha3, tv3);

close(f2);

end.


Результаты расчётов

Рис. 4. Распределение температуры по длине охлаждающих ванн

Рис. 5. Распределение температуры по радиусу кабеля

Рис. 6. Зависимость температуры от скорости изолирования жилы


Рис. 7. Распределение температуры по радиусу для различных скоростей изолирования жилы

Рис. 8. Зависимость средней арифметической температуры от скорости изолирования жилы

Рис. 9. Зависимость температуры от коэффициента теплопроводности


Рис. 10. Распределение температуры по радиусу для различных коэффициентов теплопроводности

Рис. 11. Зависимость средней арифметической температуры от коэффициента теплопроводности

Рис. 12. Зависимость температуры от удельной теплоёмкости


Рис. 13. Распределение температуры по радиусу для различных удельных теплоемкостей

Рис. 14. Зависимость средней арифметической температуры от удельной теплоемкости

Рис. 15. Зависимость температуры от температуры первой охлаждающей ванны


Рис. 16. Распределение температуры по радиусу для различных температур первой ванны

Рис. 17. Зависимость средней арифметической температуры от температуры первой ванны

Рис. 18. Зависимость температуры от температуры второй охлаждающей ванны


Рис. 19. Распределение температуры по радиусу для различных температур второй ванны

Рис. 20. Зависимость средней арифметической температуры от температуры второй ванны

Рис. 21. Зависимость температуры от температуры третьей охлаждающей ванны


Рис. 22. Распределение температуры по радиусу для различных температур третьей ванны

Рис. 23. Зависимость средней арифметической температуры от температуры третьей ванны

Рис. 24. Зависимость средней арифметической температуры от радиуса изоляции


Вывод: в данной лабораторной работе была использована вторая модель для охлаждения изолированного провода. Были построены распределения температур по длине и радиусу провода. Из Рис. 4 видно, что внешние слои охлаждаются быстрей, чем внутренние, т. к. они имеют лучшие условия для охлаждения. Из Рис. 5. видно, что внутренние слои изоляции охлаждаются плохо, это происходит из-за того, что полимер имеет низкую теплопроводность, а следовательно отводить тепло из внутренних слоёв довольно сложно.

Из Рис. 6 и 7 видно, что при увеличении скорости изолирования жилы температура жилы уменьшается, а температура изоляции увеличивается. Это происходит потому, что изоляция не успевает отвести тепло и жила не успевает нагреться от воздействия на неё тепла, отводимого от изоляции.

По графикам 8 и 9 видно, что при увеличении коэффициента теплопроводности температура изоляции падает, т. к. при увеличении теплопроводности полимер быстрее отдаёт тепло.

Из Рис. 11 и 12 видно, что при увеличении теплоемкости температура увеличивается. Это объясняется тем, что с увеличением теплоемкости полимер может дольше сохранять в себе тепло.

По графикам зависимостей температуры от температур в охлаждающих ваннах видно, что при увеличении температур в ваннах, температура на выходе увеличивается, т. к. ухудшаются условия охлаждения.

По рис. 24. видно, что при увеличении толщины изоляции температура на выходе из охлаждающих ванн увеличивается. Это происходит из-за того, что требуется охлаждать больший объём полимера.


Нет нужной работы в каталоге?

Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.

Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов

Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит

Бесплатные доработки и консультации

Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки

Гарантируем возврат

Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа

Техподдержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему

Строгий отбор экспертов

К работе допускаются только проверенные специалисты с высшим образованием. Проверяем диплом на оценки «хорошо» и «отлично»

1 000 +
Новых работ ежедневно
computer

Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы

Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован

avatar
Математика
История
Экономика
icon
145725
рейтинг
icon
3090
работ сдано
icon
1338
отзывов
avatar
Математика
Физика
История
icon
142102
рейтинг
icon
5874
работ сдано
icon
2652
отзывов
avatar
Химия
Экономика
Биология
icon
94888
рейтинг
icon
2025
работ сдано
icon
1268
отзывов
avatar
Высшая математика
Информатика
Геодезия
icon
62710
рейтинг
icon
1046
работ сдано
icon
598
отзывов
Отзывы студентов о нашей работе
53 641 оценка star star star star star
среднее 4.9 из 5
РГЭУ
Денис, очень хороший специалист, и к тому же очень отзывчивый человек) Всегда поможет с лю...
star star star star star
Дальрыбтуз
Работа выполнена качественно, оперативно и без замечаний. Благодарю Ксению за оказанную по...
star star star star star
СПБГУТУ(ТИ)
Оперативно ответил на заявку, сумел раскрыть тему работы. Досрочно выполнил заказ. Отлично...
star star star star star

Последние размещённые задания

Ежедневно эксперты готовы работать над 1000 заданиями. Контролируйте процесс написания работы в режиме онлайн

Решить билет

Ответы на билеты, Политология

Срок сдачи к 20 июня

1 минуту назад

Современные идеологии

Другое, Современная история

Срок сдачи к 21 июня

4 минуты назад

Рассчитать инвестиционный проект по внедрению роботизированной системы...

Решение задач, Экономика предприятия

Срок сдачи к 21 июня

5 минут назад

5 задач по земельному праву

Решение задач, Юриспруденция

Срок сдачи к 24 июня

5 минут назад
8 минут назад

Решить 15 задач высшей математики

Реферат, Высшая математика

Срок сдачи к 21 июня

10 минут назад

поиск и анализ судебной практики

Подбор литературы, земельное право

Срок сдачи к 22 июня

11 минут назад

Нужно добавить диаграммы под каждую таблицу

Диплом, Логистика

Срок сдачи к 21 июня

11 минут назад

Сделать задание в файле

Другое, Система управления персоналом

Срок сдачи к 23 июня

11 минут назад

написать отчет по практике на 3-4 страницы

Отчет по практике, психология

Срок сдачи к 23 июня

11 минут назад

«Разъемное соединение деталей. Сборочный чертеж. Спецификация»

Чертеж, инженерная и компьютерная графика

Срок сдачи к 23 июня

11 минут назад

Найдите область определения функции

Решение задач, Математика

Срок сдачи к 20 июня

11 минут назад

нужно в автокаде

Чертеж, авток

Срок сдачи к 20 июня

11 минут назад

Доброй ночи! Необходимо сделать отчет по практике согласно...

Отчет по практике, Общепсихологический практикум

Срок сдачи к 27 июня

11 минут назад

написать на пк

Лабораторная, пцт

Срок сдачи к 21 июня

11 минут назад

51 тема

Реферат, Система управления персоналом

Срок сдачи к 23 июня

11 минут назад

Выполнить сборочный чертеж

Чертеж, Инженерная графика

Срок сдачи к 21 июня

11 минут назад

Ответы на вопросы

Реферат, Тренинг трудоустройства

Срок сдачи к 20 июня

11 минут назад
planes planes
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!

Размещенные на сайт контрольные, курсовые и иные категории работ (далее — Работы) и их содержимое предназначены исключительно для ознакомления, без целей коммерческого использования. Все права в отношении Работ и их содержимого принадлежат их законным правообладателям. Любое их использование возможно лишь с согласия законных правообладателей. Администрация сайта не несет ответственности за возможный вред и/или убытки, возникшие в связи с использованием Работ и их содержимого.

«Всё сдал!» — безопасный онлайн-сервис с проверенными экспертами

Используя «Свежую базу РГСР», вы принимаете пользовательское соглашение
и политику обработки персональных данных
Сайт работает по московскому времени:

Вход
Регистрация или
Не нашли, что искали?

Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!

Файлы (при наличии)

    это быстро и бесплатно