Определение вероятной температуры масла, страница 2

Число Рейнольдса при обдувании резервуара (скорость ветра на уровне кровли примем 2 м/с):

                    Re_возд===2201786.                    (4.23)

Коэффициент теплопроводности, удельная теплоемкость и плотность воздуха при температуре окружающей среды по табл. 1.5 [1]

                    λ_возд249=0,0228; C_р249=1009 ; ρ_возд249=1,395.

Примем интенсивность солнечной радиации в полдень с учетом облачности i_о=200 Вт/м².

Критерий, характеризующий соотношение тепловых потоков, получаемых кровлей за счет солнечной радиации и конвекции

                    I_о===3,23∙10^-3.                     (4.24)

Интегральный коэффициент внешней теплоотдачи от поверхности крыши к воздуху в дневное время

                    α_1дн=0,00022∙∙()^-1,76  ∙()^-3,22 =0,00022∙∙

                    ∙(3,23∙10^-3)^-1,76 ∙()^-3,22=25,62 .                     (4.25)

Та же величина, но в ночное время

                    α_1н=0,035∙∙0,705^0,333∙;                     (4.26)

                    α_1н=0,035∙0,0228∙0,705^0,333∙=6,83.

Усредненная (за сутки) величина интегрального коэффициента внешней теплоотдачи для крыши:

                    α₁==

                    =13,48 ,                     (4.27)

                    где N-количество часов  в сутках.

Коэффициент теплопередачи от нефти к воздуху через крышу резервуара λ_ст=40 Вт/(м*К); δ_ст=4 мм

                    ===1,76.                     (4.28)

Следовательно, К_к=0,5667.

Проверяем правильность выбора температуры крыши по формуле

                    Т_ст = Т_ср-=289,35-∙(289,35-249)=279,7 К. (4.29)

Расхождение ранее принятой температуры крыши и найденной в результате расчетов составляет: 

                    %=%=3,2%<5%,                     (4.30)

следовательно, дальнейшее уточнение температуры крыши резервуара не требуется.

4.3 Расчет коэффициента теплопередачи через стенку, контактирующую с газовым пространством резервуара

Задаемся ориентировочной температурой стенки Т_ст=275 К.

Параметр Грасгофа по формуле (4.19):

                    Gr==2,84∙10⁹.

Произведение параметров Gr*Pr_возд=2,84∙10⁹∙0,705=2∙10⁹.

Так как Gr*Pr_возд>10⁹, то коэффициент теплопередачи от зеркала нефти в газовое пространство резервуара, при  Т_з=Т_ср, по формуле (4.20):

                    α_1к≈1,14 ∙ (289,35-280,2)^1/3=2,384 .

Коэффициент конвекции по формуле (4.21):

                    ε_к=0,18∙(2,84∙10⁹)^0,25=41,55.

Эквивалентный коэффициент теплопроводности газового пространства по формуле (4.22):

                    λ_э≈0,0252∙41,55=1,05.

Кинематическая вязкость воздуха при Т=249 К по табл.1.5 [1]

                    ν_возд253=11,2*10^-6 .

Число Рейнольдса при обдувании резервуара по формуле (4.23) :

                    Re_возд===2201786.

Коэффициент теплопроводности, удельная теплоемкость и плотность воздуха при температуре окружающей среды по табл. 1.5 [1]

                    λ_возд249=0,0228; C_р249=1009 ; ρ_возд249=1,395.

Примем интенсивность солнечной радиации в полдень с учетом облачности i_о=200 Вт/м².

Критерий, характеризующий соотношение тепловых потоков, получаемых кровлей за счет солнечной радиации и конвекции по формуле (4.24) :

                    I_о ==2,73∙10^-3.

Интегральный коэффициент внешней теплоотдачи от поверхности крыши к воздуху в дневное время по формуле (4.25):

                    α_1дн==0,00022∙∙(2,73∙10^-3)^-1,76 ∙()^-3,22=25,73 .

Та же величина, но в ночное время по формуле (4.26):

                    α_1н=0,035∙0,0228∙0,705^0,333∙=6,83.

Усредненная (за сутки) величина интегрального коэффициента внешней теплоотдачи для крыши по формуле (4.27)

                    α₁==13,55 .

Коэффициент теплопередачи от нефти к воздуху через крышу резервуара по формуле (4.28):

                    λ_ст=40 Вт/(м*К); δ_ст=4 мм;

                    ===1,54.

Следовательно, К_к=0,649.

Проверяем правильность выбора Т_к по формуле (4.29):

                    Т_ст =289,35-∙(289,35-249)=279,77 К.

Расхождение ранее принятой температуры крыши и найденной в результате расчетов  по формуле (4.30):

                    Δ=%=1,73%<5%,

следовательно, дальнейшее уточнение температуры Т_ст не требуется.

4.4 Расчет коэффициента теплопередачи через стенку,

контактирующую с маслом М – 8 – Г₂