Плотность льда, образовавшегося в результате замерзания соленой воды (морской или озерной), зависит не только от его температуры и количества воздушных пузырьков в нем, но еще и от содержания солей в прослойках между кристаллами льда и от количества в этих прослойках рассола, что определяется быстротой замерзания, возрастом и содержанием соли во льду.

Плавление льда при постоянном внешнем давлении протекает при определенной температуре, называемой температурой плавления.

Плавление льда при атмосферном давлении происходит при температуре правления tпл =0,01°С (в практических расчетах принимают равным 0°С).

Количество теплоты, которое необходимо сообщить 1 кг льда, находящемуся при температуре плавления, для превращения его в воду, называют удельной теплотой плавления Lпл. Удельная теплота плавления пресноводного льда при нормальных условиях равна удельной теплоте кристаллизации воды 33,3·104 Дж/кг.

Удельная теплота сублимации (возгонки) льда (Lвоз) равна сумме удельной теплоты плавления льда и удельной теплоты испарения воды; при 0°С Lвоз = 33,3·104 + 250·104 = 283,3·104 Дж/кг. Коэффициент теплопроводности льда ? принимают в среднем равным 2,2 ккал/м·час·град. С повышением температуры ? уменьшается незначительно и линейно.

Удельную теплоемкость льда вычисляют по формуле Б.П.Вейнберга:

c = 2,12 (1 + 0,0037 Тл). (2)

Тепловые потоки (количество теплоты, проходящее в единицу времени через единицу площади в направлении оси) через три плоскости, перпендикулярные координатным осям, будут равны (соотношения Фурье):

С учетом плотности льда ?=917 кг/м3 при t=0°С и его удельной теплоемкости c = 2,12 кДж/(кг°С), коэффициент температуропроводности льда при нормальных условиях a = ?/(c?) равен 4,1·10-3 м2/ч. С понижением температуры коэффициент a существенно повышается, так как при этом не только увеличивается ?, но и уменьшается c : a = (4,1–0,0258Тл)10-3, где Тл – температура льда.

Проведено преобразование последнего уравнения. Путем отбора проб из тары безводного хлористого кальция определено значение среднего диаметра гранулы для расчета (5 мм) и тепловая мощность гранулы ПГМ.

В системе координат полупространства (пространства) уравнение температуры имеет вид уравнения Кельвина (с учетом преобразованной формулы коэффициента температуропроводности):

x, y, z – координаты точки измерения температуры относительно координат мгновенного точечного источника теплоты (гранулы ПГМ) x', y', z'.

При интегрировании последнего уравнения

В конечном виде для полупространства получено следующее выражение:

Для движущегося со скоростью (м/с) в направлении оси мгновенного точечного источника теплоты (CaСl2) в предположении установившегося теплового режима температура будет определяться следующим образом:

Расчет распределения приращения температурного поля относительно -10оС (исходного расчетного значения) по математической модели мгновенного точечного источника теплоты для процесса взаимодействия ПГМ на основе хлористого кальция и льда представлен на рис. 2-3 [1].

------------------------------------------------------

страница: 1 2 3


 

тел: +7 (495) 669-11-20

669-11-30

www.remstrouauto.ru

119618, Россия, г. Москва,

пн-пт 9:00-18:00, сб 9:00-16:00

Мегаполис ООО
Все права защищены