Анализ данных табл. 4.2 показывает, что на плавление кристаллов в среднем расходуется около 68%, на подогрев жидкой фазы около 29% и подогрев кристаллов около 3,5% от общего количества тепла. Это можно объяснить:
1) при плавлении кристаллов происходит разрушение гибких нитей молекул, на что требуется большой расход энергии (см. табл. 4.3)
Таблица 4.3. Расход тепловой энергии на плавление кристаллов топлива в подогревателе объемом VP (табл. 4.1) в зависимости от температуры окружающей среды
tC, 0C |
-24 |
-20 |
-16 |
-12 |
-8 |
-4 |
0 |
4 |
VP, м3 |
Суммарный расход энергии QП, Дж | |||||||
0.76×10-4 |
6959 |
6742 |
6479 |
5954 |
4713 |
3484 |
2303 |
1443 |
1.10×10-4 |
10068 |
9757 |
9378 |
8618 |
6822 |
5043 |
3333 |
2090 |
1.53×10-4 |
14004 |
13572 |
13043 |
11986 |
9488 |
7014 |
4636 |
2906 |
1.87×10-4 |
17116 |
16588 |
15942 |
14650 |
11597 |
8573 |
5666 |
3552 |
2.26×10-4 |
20686 |
20047 |
19267 |
17705 |
14015 |
10361 |
6848 |
4293 |
2.64×10-4 |
24164 |
23418 |
22506 |
20682 |
16372 |
12103 |
8000 |
5015 |
3) незначительный расход энергии на подогрев кристаллов объясняется тем, что энергия образования кристаллических решеток из гибких молекулярных нитей сопровождается выделением тепла;
4)расход тепла (около 30%) на подогрев жидкой фракции обусловлен тем, что молекулы при нагревании изменяют свою кинетическую энергию.
Расчет удельной мощности подогревателя для подогрева топлива в заданном интервале температур
В данном разделе определим затраты тепловой энергии на подогрев единицы объема от температуры помутнения t0 до температуры tk (температура топлива на выходе из подогревателя).
Дифференциальное уравнение конвективного теплообмена с внутренним источником тепла в относительных параметрах имеет вид
. |
(4.123) |
Постоянство температуры топлива на входе в подогреватель (Х,0) описывается начальными условиями
. |
(4.124) |
Неизменность температуры топлива в центре любого сечения трубопровода описывается уравнением
. |
(4.125) |