Другие предметы \ Криогенные технологии в медицине и биологии

Исследование процесса охлаждения в условиях естественной и вынужденной конвекции газа: Методические указания к лабораторной работе № 1 по курсу «Криогенные технологии в медицине и биологии», страница 7

A

B

C

D

E

F

1

ρ

ср

h

µ

λ

2

70

837,866455

2023,857

110,510864

0,0002219836

0,149313

3

71

833,697510

2065,252

112,554115

0,0002114583

0,147933

4

72

829,443359

2091,495

114,635315

0,0002016271

0,146470

5

73

825,108398

2107,342

116,733398

0,0001924382

0,144930

6

74

820,698486

2115,186

118,847801

0,0001838496

0,143323

7

75

816,217285

2118,043

120,963112

0,0001758174

0,141656

8

76

811,673584

2117,216

123,081772

0,0001683045

0,139938

9

77

807,068359

2114,184

125,198708

0,0001612723

0,138175

10

79

4,435649

1010,768

327,272003

0,0000057261

0,007764

Рис. 8. Вид листа «Свойства» с физическими характеристиками азота

при атмосферном давлении

Для выполнения вычислений в рамках лабораторной работы  необходимо вставить в электронную книгу «Коэффициент теплоотдачи» новый лист и присвоить ему имя «Естественная конвекция».  Для отладки алгоритма вычисления, сначала расчет выполняется для одного значения температуры газа. Исходные данные для расчета: температура газа Т1, температура объекта криотерапевтического воздействия Т2, давление газа и высота объекта (рис. 9).

B11

fx =  СМЕЩ (Cвойства!$C$1;$B$5-69;0)

A

B

1

Лабораторная работа № 1.2

2

Расчет коэффициента теплоотдачи при естественной конвекции газа

3

Исходные данные

4

Давление, МПа

0,1

5

Температура газа, К

140

6

Температура объекта, К

306

7

Характеристический размер, м

1,0

8

9

Свойства газа

10

Плотность, кг/м3

2,424356

11

Теплоемкость, Дж/(кг*К)

1050,282

12

Теплопроводность, Вт/(м*К)

0,013744

13

Динамическая вязкость, Па/с

9,3098E-06

14

Коэффициент объемного расширения

0,030114

Рис. 9. Расчет теплофизических свойств газа-теплоносителя

Расчет выполняется в соответствии с алгоритмом, приведенным на рис. 1. Посредством функции «СМЕЩ» с листа «Свойства» считываются характеристики газа при температуре Т1.

Используя формулу для расчета критерия Грасгофа:

    Рис. 2 Определение коэффициента объемного расширения.,                                 

записываем в ячейке В17 арифметическое выражение, соответствующее этой формуле (рис. 10). Обратите внимание, вместо функции возведения в степень – СТЕПЕНЬ (число, степень), можно использовать арифметический знак этой операции: «^».

А

В

3

Исходные данные

4

Давление, МПа

0,1

5

Температура газа, К

140

6

Температура объекта, К

306

7

Характеристический размер, м

1,0

8

9

Свойства газа

10

Плотность, кг/м3

2,424356

11

Теплоемкость, Дж/(кг*К)

1050,282

12

Теплопроводность, Вт/(м*К)

0,013744

13

Динамическая вязкость, Па/с

9,3098E-06

14

Коэффициент объемного расширения

0,030114

15

16

Значения критериев

17

Критерий Грасгофа =9,81*B14* ($B$6-$B$5)*СТЕПЕНЬ($B$7;3)/ СТЕПЕНЬ(B13/B10;2)
Скачать файл