Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Метод. к лаб. раб. по холод.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
1 Мб
Скачать
☆

Задание № 9

Холодильник, находящийся в районе с наружной температурой 32 0С, имеет плоскую бетонную крышу с размерами 10 м x 16м x 0,1 м. Она имеет покрытие из битума и гравия и слой изоляции, эквивалентный пробковой плите толщиной 100 мм. Крыша не затенена, а температура в холодильнике поддерживается на уровне 2 0С. Вычислить теплоприток через крышу.

Задание № 10

Пол холодильника, описанного в задаче 9, построен из бетонной плиты толщиной 50 мм со слоем изоляции, эквивалентным пробковой плите толщиной 75 мм. Пол имеет бетонное покрытие толщиной 50 мм. Определить теплоприток через пол при расчетной температуре зимой 0 0С.

Приложения

Приложение 1

Таблица П1.1

Данные для продукта в форме пластины

Вi

А1

1

А2

2

Аз

3

0,000

1,00

0

0

3,14

0

6,28

0,004

1,00

0,063

–0,0008

3,14

0,0002

6,28

0,008

1,00

0,089

–0,0012

3,14

0,0003

6,29

0,020

1,00

0,141

–0,0040

3,15

0,0010

6,29

0,060

1,01

0,243

–0,0120

3,16

0,0030

6,29

0,100

1,02

0,311

–0,0200

3,17

0,0050

6,30

0,300

1,05

0,52

–0,0560

3,23

0,0150

6,33

0,500

1,07

0,65

–0,0870

3,29

0,0240

6,36

1,000

1,12

0,86

–0,1520

3,43

0,0470

6,44

2,000

1,18

1,08

–0,2370

3,64

0,0850

6,58

3,000

1,21

1,19

–0,2880

3,81

0,1150

6,70

4,000

1,23

1,26

–0,3220

3,94

0,1400

6,81

5,000

1,24

1,31

–0,3440

4,03

0,1590

6,91

7,000

1,25

1,38

–0,3720

4,18

0,1860

7,06

10,00

1,26

1,43

–0,3930

4,31

0,2000

7,23

100,0

1,27

1,56

–0,4240

4,67

0,2540

7,78

1,27

1,37

–0,4240

4,71

0,2540

7,85

Таблица П1.2

Данные для продукта в форме шара

Вi

А1

1

А2

2

Аз

3

0,0

1,00

0,0

0,00

4,49

0,00

7,73

0,5

1,14

1,17

–0,22

4,6

0,13

7,79

1,0

1,27

1,57

–0,42

4,71

0,25

7,85

2,0

1,50

2,03

–0,77

4,91

0,49

7,98

3,0

1,62

2,29

–1,03

5,09

0,70

8,09

4,0

1,72

2,46

–1,23

5,23

0,88

8,21

5,0

1,79

2,57

–1,35

5,35

1.04

8,30

7,0

1,87

2,72

–1,57

5,54

1,28

8,47

10,0

1,93

2,84

–1,74

5,72

1,51

8,66

100

2,00

3.11

–2.00

6.22

1.99

9,33

2,00

3,14

–2.00

6.28

2,00

9,42

Таблица П1.3

Теплофизические характеристики продукта

№

п.п

Вид продукта

Плотность

, кг/м3

Удельная

теплоемкость

С, Дж/кгК

Коэффициент теплопроводности

, Вт/мК

1

Говядина

1000... 1020

3350

0,45

2

Свинина

1000...1020

2510

0,40

3

Треска

1050

2200

0,46

4

Масло сливочное

980

2100

0,23

5

Картофель

1080

3500

0,6

6

Морковь

1080

3900

0,6

7

Свекла

1080

3900

0,6

Таблица П1.4

Значения криоскопических температур

Продукт

Криоскопическая температура, tкр

Продукт

Криоскопическая температура, tкр

Говядина

–0,6...–1,3

Колбаса вареная

–1,6...–2,5

Птица

–1...–3

Картофель

–0,94...–4,7

Рыба

–1,2...–3,3

Масло

–0,9...–3,0

Колбаса копченая

–4,0...–7,8

Яблоки

–1,4...–2,1

Морковь

–1...–3,3

Сыры твердые

–5.3...–9,8

Таблица П1.5

Интенсивность инфильтрации в, м3/с

Объем

камеры V, м3

Температура в камере

Объем

камеры

V, м3

Температура в камере

Выше 0°С

Ниже 0°С

Выше 0°С

Ниже 0°С

7

3,110–3

2,310–3

100

10,210–3

7,910–3

8,5

3,410–3

2,610–3

200

13,910–3

10,910–3

10

3,710–3

2,310–3

300

16,710–3

12,910–3

15

4,410–3

2,610–3

400

1910–3

14,910–3

20

5,010–3

3,810–3

500

21,410–3

16,810–3

25

5,510–3

4,210–3

600

23,610–3

18,110–3

30

5,910–3

4,610–3

700

24,310–3

18,610–3

40

6,810–3

5,410–3

800

25,910–3

20,410–3

50

7,510–3

5,810–3

900

27,110–3

21,910–3

75

910–3

6,910–3

1000

28,910–3

23,110–3

Таблица П1.6

Теплотехнические характеристики материалов стен холодильников

Ограждение

Материал

Коэффициент теплопроводности

, Вт /мК

Коэффициент теплопередачи

К, Вт/м2К

Кладка

Обычный кирпич

0,72

Облицовочный кирпич

1,3

Гипсобетон

0,72

Шлакоблок

1,73

Пустотелый кирпич:

100 мм

5,11

150 мм

3,75

200 мм

3,07

Бетонные блоки толщиной:

100 мм с песчаным заполнителем

7,95

200 мм с песчаным заполнителем

5,11

300 мм с песчаным заполнителем

4,43

100 мм со шлаковым заполнителем

5,11

200 мм со шлаковым заполнителем

3,29

300 мм со шлаковым заполнителем

3,01

Деревянные панели

Клен, дуб, другая древесина твердых пород

0,16

Пихта, сосна, древесина других хвойных пород

0,12

Фанера толщиной 13 мм

9,09

Фанера толщиной 13 мм

6,08

Изоляция

Минеральная вата

0,039

Плиточный материал:

пеностекло

0,058

стекловолокно

0,036

пенополиуретан (гладкий)

0,029

пенополиуретан (ячеистый)

0,036

пенополиуретан

0,025

пробка

0,043

Воздушная прослойка

Неподвижная

9,37

Подвижная

скорость движения 3,35 м/с

скорость движения 6,70 м/с

22,70

34,10

Остекление

Однослойное

6,42

Двухслойное

2,61

Трехслойное

1,65

Четырехслойное

1,19

Таблица П1.7

Коэффициент теплопередачи стен, потолка и пола холодильника k, Вт/м2К

Толщина

изоляции, мм

Коэффициент теплопроводности изоляции , Вт/мК

0,025

0,030

0,035

0,040

0,045

0,050

0,055

0,600

25

50

75

100

125

150

175

200

0,732 0,432 0,298 0,227 0,182 0,153 0,136 0,119

0,834 0,489 0,346 0,267 0,218 0,184 0,159 0,14

0,931 0,556 0,397 0,308 0,252 0,213 0,185 0,163

1,013 0,617 0,443 0,346 0,283 0,240 0,208 0,184

1,091 0,675 0,489 0,383 0,315 0,267 0,232 0,206

1,163 0,731 0,553 0,420 0,346 0,294 0,257 0,227

1,229 0,784 0,576 0,455 0,375

0,32

0,279 0,247

1,289 0,834 0,617 0,489 0,405 0,346 0,302 0,267

Таблица П1.8

Данные для расчетов по формулам (12) и (13)

1

2

P

K

1

2

P

K

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

1,0

1,0

1,5

1,0

1,5

2,0

1,0

2,0

2,5

1,0

2,0

3,0

1,0

3,5

1,0

2,0

3,0

4,0

0,1667

0,1875 0,2143

0,2000 0,2308 0,2500

0,2083 0,2632 0,2778

0,2142 0,2727 0,3000

0,2186 0,3181

0,2222 0,2957 0,3156 0,3333

0,0417

0,0491 0,0604

0,0525 0,0656 0,0719

0,0545 0,0751 0,0792

0,0558 0,0776 0,0849

0,0567 0,0893

0,0574 0,0808 0,0887 0,0929

4,5

5,0

6,0

8,0

10,0

1,0

3,0

4,5

1,0

2,0

5,0

1,0

2,0

4,5

6,0

1,0

2,0

4,0

8,0

1,0

2,0

5,0

10,0

0,2250 0,3215. 0,3460

0,2272 0,2941 0,3570

0,2308 0,3000 0,3602 0,3750

0,2353 0,3077 0,3200 0,4000

0,2381 0,3125 0,3846

0,4167

0,5000

0,0580

0,0902

0,0959

0,0584

0,0827

0,0982

0,0592

0,0839

0,0990

0,1020

0,0599 0,0851 0,1012 0,1051

0,0604 0,0865 0,1037

0,1101

0,1250

Таблица П1.9

Значения коэффициента воздухообмена kв, Дж/м3

Температура в камере хранения, 0С

Температура поступающего наружного воздуха, 0С

25

30

35

40

Относительная влажность поступающего наружного воздуха, °С

50

60

70

50

60

70

50

60

50

60

15

10

5

0

128102 266102 388102 493102

186102 323102 445102 550102

246102 382102 502102 606102

281102 319102 536102 639102

357102 491102 610102 713102

441102 574102 693102 794102

500102

591102

708102

808102

563102

694102

810102

910102

663102 792102 906102 1003102

795102 992102 1036102 1141102

Темпе-

ратура

в камере хранения, 0С

Температура поступающего наружного воздуха, 0С

5

10

25

30

35

Относительная влажность поступающего наружного воздуха, %

70

80

70

80

50

60

50

60

50

60

0

–5

–10

–15

–20

–25

–30

–35

–40

92102 193102 271102 350102 427102 501102 571102

640102

708102

111102 210102 288102 367102 444102 523102 588102

657102

725102

142102

235102

309102

383102

456102

525102

591102

656102

720102

154102

247102

321102

395102

468102

537102

604102

668102

732102

505102

592102

662102

732102

801102

866102

929102

989102

1050102

562102

649102

719102

788102

857102

922102

985102

1045102

1100102

650102

736102

805102

873102

941102

998102 1067102

1126102

1185102

724102

809102

877102

945102 1013102 1077102 1138102

1197102

1256102

820102

903102

970102 1037102 1102102 1165102 1225102

1283102

1341102

921102 1004102 1071102 1137102 1203102 1265102 1325102

1382102

1440102

Таблица П1.10

Теплота, выделяемая при хранении фруктов и овощей, qпр, Вт/кг

Фрукты

Температура, 0С

Количество теплоты, Вт/кг

Овощи

Температура, 0С

Количество теплоты, Вт/кг

Яблоки

0

5

10

0,012

0,019

0,078

Томаты

зеленые

зрелые

16

5

0,084

0,081

Абрикосы

0

5

16

0,015

0,023

0,110

Горошек

0

16

0,110

0,531

Бананы

хранение

созревание

охлаждение

12

20

13–21

0,044

0,123

0,319

Фасоль стручковая

0

5

16

0,064

0,090

0,283

Ягоды

2

16

0,074

0,223

Свекла

0

5

0,036

0,055

Окончание табл. П1.10

Вишня

0

16

0,021

0,161

Брюссельская капуста

0

5

16

0,046

0,061

0,181

Клюква

0

5

10

0,009

0,012

0,023

Капуста

0

5

16

0,038

0,061

0,181

Финики свежие

0

5

10

0,009

0,012

0,023

Цветная капуста

0

5

16

0,038

0,061

0,181

Грейпфрут

0

5

16

0,006

0,014

0,032

Морковь

0

5

16

0,029

0,047

0,110

Виноград

0

5

10

0,005

0,009

0,032

Сельдерей

0

5

16

0,038

0,061

0,181

Лимоны

0

5

16

0,008

0,011

0,040

Сладкая кукуруза

0

5

0,023

0,110

Лаймы

0

5

16

0,008

0,011

0,044

Огурцы

0

5

16

0,018

0,026

0,113

Апельсины

0

5

16

0,011

0,019

0,067

Картофель

0

5

16

0,009

0,019

0,039

Персики

0

5

16

0,015

0,023

0,110

Салат-латук

0

5

16

0,155

0,213

0,619

Груши

0

16

0,010

0,149

Дыни (за исключением арбузов)

0

5

16

0,018

0,026

0,113

Слива

0

16

0,013

0,144

Грибы

0

10

0,084

0,297

Айва

0

5

16

0,012

0,019

0,078

Лук

0

10

21

0,012

0,025

0,048

Клубника

0

5

10

0,044

0,078

0,233

Перец

0

16

0,037

0,116

Таблица П1.11

Теплоприток от одного работающего человека

Температура в холодильной камере, 0С

10

5

0

–5

–10

–15

–20

Тепловой эквивалент, Вт

211

242

275

305

347

378

407

Приложение 2

Таблица П2.1

К лабораторной работе № 1

№

п.п

Наименование величин

Обозначения, формулы, размерность

Название продукта

1

Характерный размер

продукта

R, м

2

Начальная температура продукта

3

Температура воздуха в холодильной камере

4

Время охлаждения продукта

, с

5

Теплофизические характеристики продукта (см. табл. П1.3 приложения 1)

Плотность

продукта

, кг/м3

6

Удельная теплоемкость продукта

С, Дж/кгК

7

Коэффициент теплопроводности продукта

, Вт/мК

8

Коэффициент температуропроводности

м2/с

9

Число Фурье

10

Коэффициент теплоотдачи

 =(5,3+3,6Vв)1,16, Вт/м2К

11

Число Био

12

Табл. 1 или табл. 2 Приложения I

Коэффициенты

ряда Фурье

13

Корни

характеристических уравнений

14

Конечная расчетная температура,

(по формулам (5) или (6))

15

Конечная экспериментальная температура,

(по температурным датчикам)

16

Относительная погрешность расчетной и экспериментальной температуры

Таблица П2.2

К лабораторной работе № 1

№

п.п

Наименование величин

Название продукта

1. ________

2.________

3.________

4.________

1

Начальная температура продукта

в момент времени 0 = 0 с

2

Интервал времени , с

 =

3

Текущий момент времени, с

Текущая температура продукта t, 0C

4

 = 0 + =

 =

5

 = 0 +2 =2

 =

6

 = 0 +3 =3

 =

7

 = 0 +4 =4

 =

8

 = 0 +5 =5

 =

9

 = 0 +6 =6

 =

10

 = 0 +7 =7

 =

11

 = 0 +8 =8

 =

12

 = 0 +9 = 9

 =

13

 = 0 +10 =10

 =

14

 = 0 +11 =11

 =

15

 = 0 +12 =12

 =

16

 = 0 +13 =13

 =

17

 = 0 +14 =14

 =

18

 = 0 +15 =15

 =

19

 = 0 +16 =16

 =

20

Конечная температура продукта,

К лабораторной работе № 1

Таблица П2.3

К лабораторной работе № 2

№

п.п

Наименование величин

Обозначения,

формулы,

размерность

Название продукта

1

Характерный размер продукта

R, м

2

Длина продукта

l, м

3

Ширина продукта

b, м

4

Безразмерный параметр

1

5

Безразмерный параметр

2

6

Коэффициенты, зависящие от формы продукта (см. табл. 8 Приложения I)

К

7

Р

8

Начальная температура

продукта

tн, 0С

6

Температура воздуха в холодильной камере

tс, 0С

9

Экспериментальное время замораживания продуктов

*, с

10

Криоскопическая температура

tкр, 0С

11

Конечная температура центра

продукта

tкц, 0С

12

Теплофизические характеристики (см. табл. П1.3 приложения 1)

Удельная теплоемкость продукта

С, Дж/кгК

13

Коэффициент теплопроводности

продукта

, Вт/мК

14

Коэффициент теплопроводности замороженного продукта

м , Вт/мК

15

Коэффициент теплоотдачи

, Вт/м2К

6,15

16

Число Био

17

Средняя конечная температура

tск, 0С

18

Средняя логарифмическая

температура

tл, 0С

19

Количество вымороженной воды

w

20

Удельная теплоемкость

замороженного продукта

См, Дж/кгК

21

Теплота льдообразования

L, Дж/кг

335000

22

Теплота замораживания продукта

qз, Дж/кг

23

Расчетное время замораживания

(по формуле (8), или (9), или (10))

р1, с

24

Расчетное время замораживания

(по формулам (12) и (13))

р2, с

25

Относительная погрешность расчетного и экспериментального времени замораживания продуктов

26

Относительная погрешность расчетного и экспериментального времени замораживания продуктов

Таблица П2.4

К лабораторной работе № 2

№

п.п

Наименование величин

Название продукта

1.________

2.________

3.________

4.________

1

Начальная температура продукта

в момент времени 0 = 0 с

2

Интервал времени , с

 =

3

Текущий момент времени, с

Текущая температура продукта t, 0C

4

 = 0 + =

 =

5

 = 0 +2 = 2

 =

6

 = 0 +3 = 3

 =

7

 = 0 +4 = 4

 =

8

 = 0 +5 = 5

 =

9

 = 0 +6 = 6

 =

10

 = 0 +7 = 7

 =

11

 = 0 +8 = 8

 =

12

 = 0 +9 = 9

 =

13

 = 0 +10 =10

 =

14

 = 0 +11 =11

 =

15

 = 0 +12 =12

 =

16

 = 0 +13 =13

 =

17

 = 0 +14 =14

 =

18

 = 0 +15 =15

 =

19

 = 0 +16 =16

 =

20

 = 0 +17 =17

 =

21

 = 0 +18 =18

 =

22

 = 0 +19 =19

 =

23

 = 0 +20 =20

 =

24

 = 0 +21 =21

 =

25

 = 0 +22 =22

 =

26

 = 0 +23 =23

 =

27

 = 0 +24 =24

 =

28

 = 0 +25 =25

 =

29

 = 0 +26 =26

 =

30

 = 0 +27 =27

 =

31

 = 0 +28 =28

 =

32

 = 0 +29 =29

 =

33

 = 0 +30 =30

 =

34

 = 0 +31 =31

 =

35

 = 0 +32 =32

 =

36

 = 0 +33 =33

 =

37

 = 0 +34 =34

 =

38

 = 0 +35 =35

 =

39

 = 0 +36 =36

 =

40

 = 0 +37 =37

 =

К лабораторной работе № 2

Таблица П2.5

К лабораторной работе № 3

Интервал времени , с

 =

№ замера, n

Время замера

Температура

t1,

0С

t1ср= t1

t2,

0С

t2ср=t2

t4,

0С

t4ср= t4

t6,

0С

1

 = 0 + = 

 =

2

 = 0 +2 = 2

 =

3

 = 0 +3 = 3

 =

4

 = 0 +4 = 4

 =

5

 = 0 +5 = 5

 =

6

 = 0 +6 = 6

 =

7

 = 0 +7 = 7

 =

8

 = 0 +8 = 8

 =

6

 = 0 +9 = 9

 =

9

 = 0 +9 = 9

 =

10

 = 0 +10 = 10

 =

11

 = 0 +11 = 11

 =

12

 = 0 +12 = 12

 =

13

 = 0 +13 = 13

 =

14

 = 0 +14 = 14

 =

15

 = 0 +15 = 15

 =

16

 = 0 +16 = 16

 =

17

 = 0 +17 = 17

 =

18

 = 0 +18 = 18

 =

19

 = 0 +19 = 19

 =

20

 = 0 +20 = 20

 =

21

 = 0 +21 = 21

 =

22

 = 0 +22 = 22

 =

23

 = 0 +23 = 23

 =

24

 = 0 +24 = 24

 =

25

 = 0 +25 = 25

 =

T2', К (по формуле (14))

—

—

—

Tк, К (по формуле (13))

—

—

T0, К (по формуле (12))

—

—

Таблица П2.6

К лабораторной работе № 3

№

п.п

Наименование величин

Обозначения, формулы, размерность

Численные параметры для построения действительного холодильного цикла и определения режимных характеристик

1

Абсолютная температура кипения хладагента

Т0 , К

2

Удельная энтропия парообразного хладагента (определить по температуре Т0 на линии насыщения по табл. П3.1 приложения 3)

s1', Дж/кгК

3

Абсолютная температура хладагента при адиабатическом сжатии в области перегретого пара (в точке 2')

Т2' , К

4

Абсолютная температура

конденсации хладагента

Тк , К

5

Удельная энтропия парообразного хладагента (определить по температуре Тк на линии насыщения по табл. П3.1 приложения 3)

s2, Дж/кгК

6

Удельная энтропия жидкого хладагента (определить по температуре Тк на линии насыщения по табл. П3.1 приложения 3)

s3, Дж/кгК

7

Удельная энтропия жидкого хладагента (определить по температуре То на линии насыщения по табл. П3.1 приложения 3)

s5, Дж/кгК

8

Степень сухости (определить по T-s диаграмме хладагента R134a приложения 3)

x, %

9

Удельная холодопроизводительность цик­ла

q0, Дж/кг

10

Удельная массовая работа сжатия

ℓ, Дж/кг

11

Холодильный коэффициент цикла

ε

Приложение 3

Таблица П3.1

Характеристики R134a на линии насыщения

Температура, 0C

Абсолютное

давление, 105Па

Удельный

объем, дм3/кг

Плотность, кг/м3

Удельная энтальпия, кДж/кг

Удельная

теплота

парообразования, кДж/кг

Удельная энтропия, кДж/(кгК)

жидкости

пара

жидкости

пара

жидкости

пара

жидкости

пара

–50

0,295

0,693

604,615

1442,547

1,654

136,0

367,3

231,3

0,742

1,779

–45

0,391

0,7

463,457

1428,411

2,158

142,3

370,5

228,2

0,770

1,770

–40

0,512

0,707

360,036

1414,175

2,777

148,5

373,6

225,0

0,797

1,762

–35

0,661

0,714

283,15

1399,816

3,532

154,9

376,7

221,8

0,824

1,755

–30

0,844

0,722

225,21

1385,306

4,44

161,2

379,7

218,5

0,850

1,749

–25

1,064

0,73

180,995

1370,619

5,525

167,6

382,8

215,2

0,876

1,743

–20

1,327

0,738

146,855

1355,725

6,809

174,0

385,8

211,8

0,901

1,738

–15

1,638

0,746

120,204

1340,593

8,319

180,4

388,8

208,4

0,927

1,734

–10

2,004

0,755

99,186

1325,19

10,082

186,9

391,7

204,8

0,951

1,730

–5

2,431

0,764

82,45

1309,479

12,129

193,4

394,6

201,2

0,976

1,726

0

2,925

0,773

69,005

1293,424

14,492

200,0

397,4

197,4

1,000

1,723

5

3,492

0,783

58,111

1276,98

17,209

206,6

400,2

193,6

1,024

1,720

10

4,141

0,794

49,214

1260,104

20,32

213,3

403,0

189,6

1,048

1,717

15

4,878

0,805

41,893

1242,744

23,87

220,1

405,6

185,5

1,071

1,715

20

5,710

0,816

35,827

1224,845

27,912

227,0

408,2

181,3

1,095

1,713

25

6,647

0,829

30,766

1206,345

32,503

233,9

410,8

176,8

1,118

1,711

30

7,695

0,842

26,517

1187,173

37,712

241,0

413,2

172,2

1,141

1,709

35

8,863

0,857

22,927

1167,25

43,617

248,1

415,6

167,4

1,164

1,707

40

10,159

0,872

19,876

1146,481

50,313

255,4

417,8

162,4

1,187

1,706

45

11,594

0,889

17,268

1124,757

57,911

262,9

419,9

157,0

1,210

1,704

50

13,176

0,907

15,026

1101,943

66,551

270,5

421,9

151,3

1,234

1,702

45