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外加热真空反应釜温度分布的计算

返回列表 来源:未知 发布日期:2022-01-21 15:58【

反应釜长 600mm内径 150 mm,壁厚 20 mm,材料为 304 不锈钢,两端加装直径 240 mm30 mm 的法兰,使用铜制密封圈进行密封反应釜采用外部加热方式,加热区位于反应釜中段,假设加热区釜体温度均匀且恒定,反应釜内部处于真空状态( 忽略内表面换热) ,通过反应釜外表面向空气散热
为了验证仿真计算模型的准确性,首先针对简化的反应釜结构进行理论计算。忽略反应釜两侧法兰,将釜体简化为一中空圆柱,以加热区外表面边沿处为原点建立坐标系。
取散热区长度为 dx 的一小段区域,根据能量守恒原理,在热平衡条件下,该区域左侧流入的热量减 去右侧流出的热量等于与空气换热降低的热量为特征长度,可见特征长度与材料导热系数釜体直径厚度以及对流换热系 数相关在确定材料和釜体尺寸时,特征长度只与对流换热系数相关
上述计算中对流换热系数 h 根据经验取为固定值实际中 h 是与流体及换热表面的物性状态等因 素有关的,但各个因素的影响尚未有准确的描述公 目前来说对流换热系数可通过理论分析法实验测量法以及数值计算法获得理论分析可以从原理上解释对流换热系数和影响因素之间的关系,但只能得到一些简单对流换热模型的解,无法应用于复杂体系中换热系数的求解; 数值计算法通过计算机对复杂的对换热问题的偏微分方程组进行求解,不断地迭代求出近似解
本文研究不同换热系数对釜体温度 分布的影响,其中使用的对流换热系数在自然对流与强制对流换热系数的范围内取值