Реферат: Расчет сушильной установки 2

Скорость движения жиромассы определим исходя из уравнения баланса сил, действующих на частицу, осаждающуюся в центрифуге

^, (3.1.7)

где d – диаметр частицы жира, м; d = 0,004 м;

ρ_к – плотность кости, кг/м³ ; ρ_к = 1681 кг/м³ ; [1 с.28]

ρ_б – плотность бульона, кг/м³ ; ρ_б = 923 кг/м³ ;

ξ – коэффициент гидравлического сопротивления; ξ = 0,44 при турбулентном режиме;

К_р – фактор разделения;

, (3.1.8)

где w – окружная скорость вращения ротора, рад/с; w=126,2 3рад/с;

g – ускорение свободного падения, м² /c ; g = 9,81 м² /c;

Тогда

С учетом значений найденных по формулам (3.1.7) и (3.1.8) определим число Re

;

Т.к. получившееся значение критерия Re соответствует турбулентному режиму, тогда

=0,66 *213577^0,5 *2,85^0,33 = 430,94.

Тогда, коэффициент теплоотдачи со стороны бульона к кости

Вт/(м² К);

Получаем, что коэффициент теплопередачи со стороны греющего острого пара к продукту будет равен

Вт/(м² К)

3.2 Расчет температуры в центре продукта

Найдем величину безразмерного температурного напора. Исходя из уравнения нестационарной теплопроводности (при постоянстве теплофизических характеристик нагреваемого тела) и с учетом начальных и граничных условий 3-го рода имеем

, (3.2.1)

где - температура кости на входе в центрифугу, ^˚ С ; =82⁰ С; - температура внутри кости, ^˚ С ; - критерий Фурье; - критерий Био. [4 с.43]

, (3.2.2)

где а_к – коэффициент температуропроводности, м² /с, а_к = 1.7*10^-7 ; [3 с.498]

- время нагревания кости, =240 с; l – линейный размер кости, м; l =0,004м. [1 с.98]

Найдем критерий Био:

, (3.2.3)

где - коэффициент теплопроводности кости, Вт/мК; = 0,469 Вт/м К; [1 с.28]

Правая часть уравнения безразмерного температурного напора (см. выше) является сложной функцией критериев Фурье и Био. Для расчета его представим кубик кости как три друг к другу прилегающие пластины. В этом случае температура тела будет являться функцией только одной координаты, т.е. толщины пластины. При этом сток теплоты через торцы пластины не будет искажать профиль температуры в поперечном направлении. Также будем считать, что в процессе нагревания температура среды остается неизменной. Тогда

, (3.2.4)

т.к Fo>0,2, то можно ограничится первым членом ряда, тогда

и безразмерная температура внутри пластины равна

, где при Bi=4,3, N=1,233;