ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.10.2025
Просмотров: 728
Скачиваний: 0
|
Wd |
|
6,5 0,012 |
5 |
|
Re |
|
|
|
|
4,0810 - режим течения турбулентный. |
0,19110 |
6 |
||||
Для турбулентного режима [2]:
0,25
Nu 0,021 Re0,8Pr0,43 Pr
Prст
|
|
5 |
0,8 0,43 |
|
1,1 |
0,25 |
|
|
|||
0,021 (4,08 10 ) 1,1 |
|
|
|
|
|
|
694,2 |
||||
|
0,98 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Nu |
|
694,2 |
0,683 |
39512 |
Вт |
|
|||||
d |
|
||||||||||
|
|
0,012 |
|
|
|
|
м |
2 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К |
||
q (tст t) 39512 (185 160) 987775 Втм2 .
Задача №15
С какой скоростью следует прокачивать воду, имеющую среднеарифметическую температуру t 150ºС по трубе с внут-
ренним диаметром d 20мм и длиной l 2,3м, чтобы при турбу-
лентном режиме течения и температуре внутренней поверхности трубы tст 170ºС, количество отводимой теплоты составило
Q 9кВт.
Теплофизические свойства воды при t 150ºС [2]:
0,685 |
Вт |
; 0,20210 |
6 |
м2 |
; 917 |
кг |
; Pr 1,17; |
|
м гр |
|
с |
м3 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|||
при tст 170ºС; |
Prст 1,05 |
|
|
|
|
|
||
- 23 -
www.mitht.ru/e-library
Решение: |
|
|
|
|
||
|
Q |
|
9000 |
3100 |
Вт |
|
dl(t tст) |
3,14 2 10 2 2,3 (170 150) |
м2 К |
||||
|
|
|
||||
Nu |
d |
|
3100 0,02 |
90,5 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
0,685 |
|
|
|
|
|
|
||
Re |
|
|
|
Nu |
|
|
|
90,5 |
|
|
3980 |
|
|
|
|
0,43 |
|
Pr |
0,25 |
0,43 |
1,17 |
0,25 |
|||
|
0,021 Pr |
|
( |
|
) |
|
0,021 (1,17) |
( |
) |
|
||
|
|
Prст |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,05 |
|
|
|
Re 3,11104 - режим турбулентный. Формула для определения
Nu была взята правильно.
W Re v 3,11 0,202 10 6 0,314м.
d 2 10 2 с
Глава 5
Вынужденная конвекция.
Задача №16
Вычислить средний коэффициент теплоотдачи при течении трансформаторного масла в трубе диаметром d 8мм и длин-
ной l 1м, если среднеарифметическая температура по длине
- 24 -
www.mitht.ru/e-library
трубы t 800C, температура стенки tст 200C, скорость масла
w 0,6м |
|
|
|
|
с |
|
|
|
|
Теплофизические свойства масла при t 800C [2]: |
|
|||
0,127 |
Вт |
; v 3,6610 6 м2 |
; Pr 59,3; 30,810 |
4Па с; |
|
м гр |
с |
|
|
tст 20ºС; Prст 298; ст 198,210 4Па с
Решение:
Re w d 0,6 0,008 1310 - режим течения ламинарный; v 3,6610 6
Определим влияния свободной конвекции на теплоотдачу
Gr Pr Ж .Определим при температуре:
tж t tст 20 80 500C; vж 7,5810 6 мс2; ж 7,0510 4К 1; 2 2
Pr |
111; |
|
|
|
ж |
65,310 4Па с; |
С |
1,846кДж |
; |
|
0,108 |
Вт |
|
|||
|
|
м гр |
||||||||||||||
ж |
|
|
|
|
|
|
ж |
кг гр |
|
ж |
|
|||||
[2]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Gr Pr ж |
gd |
3 |
ж tст t Prж |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
v2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
ж |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
3 3 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
9,81 810 |
|
|
|
7,0510 4 80 20 111 3,6105. |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
7,5810 |
6 2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для Gr Pr |
ж |
8105 влиянием свободной конвекции, на конвек- |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
тивную теплоотдачу при ламинарном режиме можно пренебречь.
При tст=const воспользуемся формулой [2].
- 25 -
www.mitht.ru/e-library
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
0,14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Nu 1,55 |
|
|
|
|
|
d |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ст |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Формула (1) справедлива при |
l |
|
1 |
0,05; |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
|
Pe |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Gr Pr |
|
8105; |
0,07 |
|
|
|
|
1500; |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
ст |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
ж |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
l |
|
1 |
|
|
|
l |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
0,00161 0,05; |
|
1,05; |
|||||||
|
Pe |
|
Re Pr |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
l |
|||||||||||||||||||
d |
|
|
|
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
810 |
1310 59,3 |
|
|
||||||||||
0,07 |
|
|
|
|
30,8 |
|
0,16 1500; |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
ст |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
198,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
1
Nu 1,55 (621)3 (0,16)0,14 1,05 10,7;
Nu dж 10,7 0,0080,108 139мВтгр;
Задача №17
Определить поток теплоты через стенку горизонтальной трубы диаметром d 3мм и длиной l 2м, при течение воды со скоростью w 0,3мс , если температура воды t 600С, а темпе-
ратура стенки tст 200С
Теплофизические свойства воды [2]:
- 26 -
www.mitht.ru/e-library
t 600С; v 0,47810 6 м2; 5,1110 4К 1; Pr 2,98;
с
0,659мВтгр; tст 200С; Prст 7,02.
Решение: |
|
|
|
|
|||
Re wd |
0,3 0,003 |
|
1886 - режим течения ламинарный; |
||||
0,478 10 6 |
|||||||
|
|
v |
|
|
|||
|
l |
2000 667 50; |
|
1; [2] |
|||
|
d |
l |
|||||
|
3 |
|
|
|
|||
При теплоотдаче в ламинарном режиме необходимо учиты-
вать влияние естественной конвекции с помощью критерия Gr [2]:
Gr g d3 (t tст) 9,81(0,003)3 5,1110 4 40 2,36104;
v2 (0,47810 6)2
0,25
Nu 0,17Re0,33Pr0,43Gr0,1 PrPrст
0,17 (1886)0,33 (2,98)0,43 (1886)0,33 (2,36104)0,1 2,98 0,25 7,46
7,02
Nud 7,46 0,6590,003 1639мВт2 гр
Q d l (t tст) 21639 3,14 0,003 40 1235Вт.
- 27 -
www.mitht.ru/e-library