Расчет горения газообразного топлива. Расчет передачи теплоты на поверхность нагреваемого материала, страница 3

4.  Теплофизические свойства нагреваемой стали.

Коэффициенты теплопроводности стали при различных температурах сведены в табл. 2.

Таблица 2.	Теплопроводность стали
Температура, оС		100	200	300	400	500	600	700	800	900	1000	1100
Теплопроводность, Вт/(м* оС)		43,9	41,7	38,2	36,7	33,8	30,6	27,4	22,3	22,7	23,8	24,5

Коэффициенты температуропроводности стали при различных температурах сведены в табл. 3.

Таблица 3.	Коэффициент температуропроводности стали
Температура, оС		100	200	300	400	500	600
Коэффициент температуропроводности, м2/с.		0,049	0,042	0,036	0,031	0,026	0,021
Температура, С		700	800	900	1000	1100
Коэффициент температуропроводности, м2/с.		0,01	0,017	0,019	0,019	0,021

	Таблица 4.			Коэффициент теплоемкости стали
t, оС		100	200		300	400	500	600	700	800
спр		0,4273	0,4735		0,5061	0,5646	0,62	0,695	1,3068	0,6256
		900	1000		1100
		0,5698	0,5974		0,5564

5.  Расчет температурного режима печи.

Считаем, что в методической зоне металл будет нагреваться с ограниченной скоростью с целью предотвращения больших температурных напряжений. Зададимся температурой газов, уходящих из методической зоны, t_ух=800 ^оС

5.1 Плотность теплового потока на поверхности нагреваемых заготовок в начале методической зоны:

q_пов= c_пр*=3,29*=43403 Вт/м²

5.2 Разность температур между поверхностью и центром заготовок:

Dtм=	h*qпов	=	0,15/2*43403	=36,8	оС
	2*l0		2*44,23

Dtдоп=	1,4*sдоп	=	1,4*420	=244,3	оС
	b*E		1,34*10-5*180000

Где s_доп=420 МПа/м² – принятое допустимое напряжение;

b=11,47*10^-6 – коэффициент линейного расширения;

Е=22*10⁴ МПа/м² – модуль упругости;

5.3 Считаем, что температура печи в конце методической зоны равна температуре в сварной зоны t_{печи мет 2}=t_св будет превышать конечную температуру нагрева металл на 60 ^оС

t_{печ мет 2}=t_св=t_{пов кон}+60 ^оС=1000+60=1060 ^оС

5.4 Плотность теплового потока на поверхности заготовки в конце нагрева, в конце томильной зоны

Вт/м²

5.5 Температура печи в конце томильной зоны определяется из следующего равенства

t_{печ т}= ^оС

Температурный режим печи представлен на рис.2.

6.  Расчет времени пребывания заготовок в методической зоне и ее длины.

Разобьем температурную кривую печи в методической зоне на 3 участка.

Расчет всех участков сведен в табл.4