– режим ламинарный вязкостно-гравитационное течение (GrPr > 8*10⁵).

при турбулентном режиме течения



Критериальные уравнения содержат критерии подобия:

– критерий Нуссельта;

– критерий Прандтля;

– критерий Грасгофа.

В уравнениях критериев подобия: g – ускорение свободного падения, м/с²; ν – кинематическая вязкость, м²/с; а - температуропроводность, м²/с; β – коэффициент расширения, 1/К; α – коэффициент теплоотдачи, Вт/м^{2 0}С; λ – коэффициент теплопроводности, Вт/м⁰С; t_ж и t_с – температура ,соответственно, набегающей жидкости и температура стенки (в расчетах принять ).

В качестве определяющей температуры (температура, при которой выбираются значения физических жидкости в критериальных уравнениях) принята: при вычислении критериев Nu_ж, Pr_ж, Re_ж, Gr_ж – температура набегающего потока, при вычислении Pr_с – средняя температура стенки.

Физические свойства теплоносителей приведены в приложении А.

Определив с помощью критериального уравнения число Нуссельта, рассчитать коэффициент теплоотдачи:



Расчет привести для горячего и холодного теплоносителей, определив соответственно α₁ и α₂.

5. Определить коэффициент теплопередачи от горячего теплоносителя через стенку трубы к холодному теплоносителю k, Вт/м ⁰С.



где α₁ – коэффициент теплоотдачи на границе «горячий теплоноситель- стенка трубы», Вт/м^{2 0}С;

α₂ – коэффициент теплоотдачи на границе «стенка трубы- нагреваемый теплоноситель», Вт/м^{2 0}С;

d_вн

---

и d_н – внутренний и внешний диаметры внутренней трубы, м;

λ – коэффициент теплопроводности материала стенки трубы, Вт/м ⁰С.

6. Определить среднелогарифмический температурный напор между теплоносителями и построить график изменения температур теплоносителей по длине теплообменника.

Среднелогарифмический температурный напор

для теплообменников с прямотоком



для теплообменников с противотоком



7. Определить общую длину труб теплообменника можно используя уравнение теплопередачи для цилиндрической поверхности:

Q= k∙π∙l ∙∆t_ср, Вт

8. Площадь теплообмена:

F= π∙d∙l

8. Компоновка и определение габаритных размеров теплообменного аппарата.

Задавшись рабочей длиной секции l_т= 4 м. определяют число секций Z по формуле:

Z = l/l_т

Приложение А
Таблица А1 – Термодинамические свойства воды и водяного пара в состоянии

насыщения

tS, °С	р кПа	v′ м3/кг	v″ м3/кг	i′ кДж/кг	i″ кДж/кг	г кДж/кг	s′ кДж/кг·К	s″ кДж/кг·К
0	0,610	0,00100	206,32	-0,04	2501,0	2501,0	-0,0002	9,1565
10	1,227	0,00100	106,419	41,99	2519,4	2477,4	0,1510	8,9009
20	2,336	0,00100	57,833	83,86	2537,7	2453,8	0,2963	8,6674
30	4,241	0,00100	32,929	125,66	2555,9	2430,2	0,4365	8,4537
40	7,374	0,00100	19,548	167,45	2404,2	2406,5	0,5721	8,2389
50	12,335	0,00101	12,048	209,26	2382,5	2382,5	0,7035	8,0771
60	19,919	0,00101	7,6807	251,09	2609,5	2358,4	0,8310	7,9106
70	31,161	0,00102	5,0479	292,97	2626,8	2333,8	0,9548	7,7565
80	47,359	0,00102	3,4104	334,92	2643,8	2308,9	1,0752	7,6135
90	70,108	0,00103	2,3624	376,94	2660,3	2283,4	1,1925	7,7805
100	101,325	0,00104	1,6738	419,06	2676,3	2257,2	1,3069	7,73564
110	143,26	0,00105	1,2106	461,32	2691,8	2230,5	1,4185	7,2402
120	198,54	0,00106	0,8920	503,7	2706,6	2209,9	1,5276	7,1310
130	270,12	0,00107	0,66851	546,3	2720,7	2174,4	1,6344	7,0281
140	361,36	0,00108	0,50875	589,1	2734,0	2144,9	1,7390	6,9307
150	475,97	0,00109	0,39261	632,2	2746,3	2114,1	1,8416	6,8381
160	618,0	0,00110	0,30685	675,5	2757,7	2082,2	1,9425	6,7498
170	792,02	0,00111	0,24259	719,1	2768,0	2048,9	2,0416	6,6652
180	1002,7	0,00112	0,19381	763,1	2777,1	2014,0	2,1393	6,5838
190	1255,2	0,00114	0,15631	807,5	2784,9	1977,4	2,2356	6,5052
200	1555,1	0,00115	0,12714	852,4	2791,4	1939,0	2,3307	6,4289
210	1907,9	0,00117	0,10422	897,8	2796,4	1898,6	2,4247	6,3546
220	2320,1	0,00119	0,08602	943,7	2799,9	1856,2	2,5178	6,2819
230	2797,9	0,00120	0,07143	990,3	2801,7	1811,4	2,6102	6,2104
240	3348,0	0,00122	0,05964	1037,6	2801,6	1764,0	2,7021	6,1397
250	3977,6	0,00125	0,05002	1085,8	2799,5	1713,7	2,7936	6,0693
260	4694,0	0,00127	0,04212	1135,0	2795,2	1660,2	2,8850	5,9989
270	5505,1	0,00130	0,03557	1185,4	2788,3	1602,9	2,9766	5,9278
280	6419,1	0,00133	0,03010	1237,0	2778,6	1541,6	3,0687	5,8555
290	7444,8	0,00136	0,02551	1290,3	2765,4	1475,1	3,1616	5,7811
300	8591,7	0,00140	0,02162	1345,4	2748,4	1403,0	3,2559	5,7037
310	9869,7	0,00144	0,01829	1402,9	2726,8	1323,9	3,3522	5,6224
320	11290	0,00149	0,01544	1463,4	2699,6	1236,2	3,4513	5,5356
330	12865	0,00156	0,01296	1527,5	2665,5	1138,0	3,5546	5,4414
340	14608	0,00163	0,01078	1596,8	2622,3	1025,5	3,6638	5,3363
350	16537	0,00174	0,00882	1672,9	2566,1	893,2	3,7816	5,2149
360	18674	0,00189	0,00697	1763,1	2485,7	722,6	3,9189	5,0603
370	21053	0,00223	0,00495	1896,2	2335,7	439,5	4,1198	4,8031
374	22115	0,00314	0,00314	2095,2	2095,2	0	4,4237	4,4237

---

Приложение Б

---

Таблица Б1- Физические свойства сухого воздуха (Р= 760 мм.рт.ст)

t,°C	Плотность, ρ, кг/ м3	Теплоемкость, ср, кДж/кг°С	Коэффициент теплопроводности, λ*10 2 Вт/ м 0С	Коэффициент температуропроводности, а*10 б, м2 / с	Коэффициент кинематической вязкости, ν, м2/с	Критерий Прандтля Рг
0	1,293	1,005	2,44	13,28	13,28	0,707
10	1,247	1,005	2,51	14,16	14,16	0,705
20	1,205	1,005	2,59	15,06	15,06	0,703
30	1,165	1,005	2,67	16,00	16,00	0,701
40	1,28	1,005	2,76	16,96	16,96	0,699
50	1,093	1,005	2,83	17,95	17,95	0,698
60	1,060	1,005	2,90	18,97	18,97	0,696
70	1,029	1,009	2,96	20,02	20,02	0,694
80	1,000	1,009	3,05	21,09	21,09	0,692
90	0,972	1,009	3,13	22,10	22,10	0,690
100	0,946	1,009	3,21	23,13	23,13	0,688

Таблица Б2- Физические свойства воды на линии насыщения

---

t, 0С	Плотность, ρ, кг/м3	Теплоемкость, ср, КДж/кг 0С	Коэффициент теплопроводности, λ*10 2 Вт/м 0С	Коэффициент температуропроводности, а*10 6, м2/с	Коэффициент кинематической вязкости, ν*10 6, м2/с	Коэффициент объемного расширения, β*104, 1/К	Критерий Прандтля, Рr
0	999,9	4,212	55,1	13,1	1,789	-0,63	13,6 7
10	999,9	4,191	57,4	13,7	1,306	-0,70	9,52
20	998,2	4,183	59,9	14,3	1,006	1,82	7,02
30	995,7	4,174	61,8	14,9	0,805	3,21	5,42
40	992,2	4,174	63,5	15,3	0,659	3,87	4,31
50	988,1	4,174	64,8	15,7	0,556	4,49	3,54
60	983,2	4,179	65,9	16,0	0,478	5,11	2,98
70	977,8	4,187	66,8	16,3	0,415	5,70	2,55
80	971,8	4,195	67,4	16,6	0,365	6,32	2,21
90	965,3	4,208	68,0	16,8	0,329	6,95	1,95
100	956,4	4,220	69,3	16,9	0,295	7,52	1,75
110	951,0	4,233	68,5	17,0	0,272	8,08	1,60
120	943,1	4,250	68,6	17,1	0,252	8,64	1,47
130	934,8	4.266	68,6	17,2	0,233	9,19	1,36
140	926,1	4,287	68,5	17,2	0,217	9,72	1,26
150	917,0	4,313	68,4	17,3	0,203	10,3	1,17
160	907,4	4,346	68,3	17,3	0,191	10,7	1,10
170	897,3	4,380	67,9	17,3	0,181	11,3	1,05

---

Смотрите также файлы

• Рабочая программа профессионального модуля пм 02 Выполнение сервисного обслуживания бытовых машин и приборов по специальности.doc

• План мероприятий по повышению качества образования выпускников.docx

• Викторина рассчитана на знание учащимися сказок Сказка о попе и работнике его Балде, Сказка о рыбаке и рыбке.doc

• Механическая работа. Единицы работы.pptx

• Задача к теме 1.docx