Табл. 1

T11	Т12	P11		P12	T21	Т22	P21	P22

6. 
   Переключите тумблер конвекция в обратном (встречном) направлении основному потоку внутренней трубы.
   
7. 
   Аналогично пунктам 4 и 5 снимите показания датчиков.
   

Обработка результатов

1. 
   Определите значение теплопередачи:
   

Q = k-ΔT-F.

где Q - тепловая нагрузка,

k - коэффициент теплопередачи равный 0,45 Вт(м² • К),

ΔT - разность температур на входе и на выходе горячего теплоносителя

ΔT= T₁¹- Т₁² (К),

F - площадь поверхности горячего теплоносителя определяемая, как:

F= 2πr(l+r),

где r - радиус трубы горячего теплоносителя (0,01 м),

l - длина теплоносителя (1 м).

Тепловая нагрузка Q и расход горячего теплоносителя определяется из уравнения теплового баланса:

Q=G₁c_P1(T₁¹- T₂¹)=G₂c_p2(T₂¹- Т₂²) (21)

где: G₁ и G₂- массовые расходы теплоносителей, кг/с

G₁=ρ₁·V

G₂=ρ₂·V

c_P1, с_Р2- теплоемкость теплоносителей, Дж/(кг· К),

Т₁¹,Т₁²- температура горячего теплоносителя на входе и выходе теплообменника, °С

Т₂¹,Т₂² - температуры холодного теплоносителя на входе и выходе теплообменника, °С

Расход холодного теплоносителя рассчитывается по формуле:

V=(8,7+0,565z) ·10^-6, м³/с (22)

где: V- объемный расход,

---

z - число делений шкалы ротаметра (0,5)

2. 
   Определение средней движущей силы и средних температур теплоносителей.
   

Средняя движущая сила ΔТ_ср и средние температуры теплоносителей T_cp^x и T_cp^r рассчитываются на основе температурной схемы по уравнениям (2), (3), (12), (13).

3. 
   Определение теплофизических параметров.
   

Теплофизические параметры (ρ, с_р, μ, λ, β) теплоносителей, найденные при средних температурах (приложение 1), заполняются в таблицу 2.

Табл.2

Параметр	Горячий теплоноситель	Холодный теплоноситель
ρ [кг/м3]
ср [Дж/(кг·К)]
λ [Вт/(м·К)]
μ[Па -с]
β[град-1]

Диаметр внутренней трубы 20 мм, толщина стенки 3 мм, диаметр внешней трубы 34 мм, толщина стенки 3 мм.

4. 
   Определение расчетных значений коэффициентов теплоотдачи и теплопередачи.
   
   1. 
      Определение режимов движения.
      

Скорость и эквивалентный диаметр, используемые при расчете критерия Рейнольдса (9), характеризующего режим движения, рассчитывается по уравнениям (19) и (20).

2. 
   Определение приближенных значений коэффициентов теплопередачи и теплоотдачи.
   

В зависимости от режима движения теплоносителя выбирается расчетная зависимость для определения критерия Нуссельта (5), (6), (7).

Отношение (Рr/Рr_сm) учитывает различие поля температур, вязкости и толщины пограничного слоя при нагревании и охлаждении теплоносителя у стенки. При нагревании жидкости тепловой поток направлен от стенки

---

(Рr/Рr_ст> 1) , при охлаждении - к стенки(Pr/Pr_cm< 1). Температуры стенок рассчитываются по уравнению (18).

Из полученных значений критерия Нуссельта определяются коэффициенты теплоотдачи α₁и а₂ (8) и коэффициенты теплопередачи К (4).

3. 
   Уточненный расчет коэффициентов теплоотдачи и теплопередачи.
   

Уточненный расчет коэффициентов теплоотдачи осуществляется по методу последовательных приближений, основной целью которого является определение истинного профиля температур, в частности, определение температур стенок.

Из уравнений (15) и (16) с использованием полученных значений α₁ , а₂ и К рассчитываются температуры стенокt_ст^r1 иt_cn^x1. Далее расчет ведется

по пункту 4.2 с получением α₁¹и а₂² и К¹.

Если значение К¹ отличается от К менее, чем на 2%, то данный этап теплового расчета заканчивается, если же К¹ отличается от К более, чем на 2 %, то расчет повторяется по пунктам 4.3 и 4.2 и т.д.

Полученные в последнем вычислении значения α₁ⁱи а₂ⁱ и Кⁱпринимаются за окончательные.

4. 
   Определение расчётной поверхности теплопередачи.
   

Поверхность теплопередачиF_p определяется из основного уравнения теплопередачи (1), где Q - действительная тепловая нагрузка, рассчитанная по уравнению теплового баланса.

Полученное значение поверхности теплопередачиF_p сравнивается с действительной поверхностьюF_q

F_q=π·d·L·п, м²

где: d – диаметр теплопередающей трубы со стороны теплоносителя с меньшим коэффициентом теплоотдачи, м,

---

L – длина одной секции теплообменника, м,

n – число секций теплообменника.

Ошибка эксперимента определяется по формуле

(23)

Результаты вычислений сводятся в таблицу 3.

Табл.З

п/п	Параметры	Обозначение	Ед. изм.	Значение
1	Тепловая нагрузка	Q	Вт
2	Расход горячего теплоносителя	G1	кг/с
3	Средняя движущая сила	Δtср	°С
4	Средняя температура холодного теплоносителя	tсрх	°С
5	Средняя температура горячего теплоносителя	tсрг	°С
6	Скорость холодного теплоносителя	ωх	м/с
7	Скорость горячего теплоносителя	ωг	м/с
8	Критерий Рейнольдса холодного теплоносителя	Rex	-
9	Критерий Рейнольдса горячего теплоносителя	Reг	-
10	Коэффициент теплоотдачи от горячего теплоносителя к стенке	α1	Вт/м2
11	Коэффициент теплоотдачи от стенки к холодному теплоносителю	α2	Вт/м2
12	Коэффициент теплопередачи	К	Вт/м2
13	Расчетная поверхность теплопередачи	FP	м2
14	Действительная поверхность	F∂	м2
15	Ошибка эксперимента	Δ	-

---

---

Смотрите также файлы

• Патологическая анатомия лепры.docx

• Учебнометодическое пособие по выполнению учебной практики для студентов очной и заочной форм обучения по направлению подготовки 44. 03. 01 Педагогическое образование. Начальное образование.pdf

• Определим матрицу коэффициентов полных затрат b1 с помощью формул обращения невырожденных матриц.docx

• Тапсырма. Тмендегі сызбансаны толтыру анны клемі жне рамы.docx

• Реферат субъективные и объективные показатели самоконтроля.doc