|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ИМЕНИ ГЕНЕРАЛА АРМИИ В.Ф. Маргелова
РЯЗАНСКОЕ ВЫСШЕЕ ВОЗДУШНО-ДЕСАНТНОЕ командное УЧИЛИЩЕ (военный институт) ИМЕНИ ГЕНЕРАЛА АРМИИ В.Ф. Маргелова
Кафедра общепрофессиональных и специальных дисциплин
КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине ТЕПЛОТЕХНИКА « Расчет теплообменного аппарата »
Вариант 04
Выполнил студент А.А. Долгов
« »_________________2010 г.
Проверил Б.Н. Сучугов
« »_________________2010 г.
Рязань 2010 г.
ЗАДАНИЕ Определить требуемую площадь поверхности теплообмена кожухотрубчатого теплообменного аппарата (для прямотока, противотока с новыми трубами и с трубами, покрытыми слоем накипи) (рис. 1) и суммарную мощность на прокачивание теплоносителей по его каналам N, для охлаждения горячего теплоносителя с массовым расходом G температуры t1’ на входе в теплообменный аппарат до температуры t1” на выходе из него. Температура холодного теплоносителя (воды) изменяется от t2’ на входе в теплообменный аппарат до t2’’ на выходе из него. Горячий теплоноситель движется внутри n труб с внутренним диаметром d. Трубы теплообменного аппарата выполнены из нержавеющей стали. Толщина стенки труб равна мм. Вода обтекает трубы теплообменного аппарата снаружи продольно, двигаясь в межтрубном канале, образованном поверхностями труб и кожухом с внутренним диаметром D. Длина теплообменного аппарата l м.
Исходные данные
t1’ =85оС = 358 К; t2’ =12°С = 285 К; t2’’=60 о С = 333 К. =0,9 кг/с - латунь =0,048 м =0,05 м λ=85 Вт/м К =1,1 кг/с D = 0.084 м Горячий теплоноситель – вода Холодный теплоноситель – вода Тип теплообменного аппарата – противоток
Последовательность решения задачи Количество передаваемой теплоты от теплого теплоносителя (горячей жидкости к холодному теплоносителю) определяется из уравнения теплового баланса - удельная теплоемкость воды равная Температура теплого теплоносителя у выхода из аппарата в соответствии с уравнением теплопередачи Физические свойства теплого теплоносителя – воды – при средней температуре
следующие: плотность кинематическая вязкость теплопроводность 0,648 Вт/м К коэффициент температуропроводности = 5,65 /с критерий Прандтеля = 3,54.
Физические свойства холодного теплоносителя – нагреваемой воды – при средней температуре следующие: плотность кинематическая вязкость теплопроводность 0,634 Вт/м К коэффициент температуропроводности = 5,51 /с критерий Прандтеля = 4,31.
Скорости движения: - теплового теплоносителя ; =0,51 м/с - холодного теплоносителя - м/с
Число Рейнольдса для теплого теплоносителя Определяем средний коэффициент теплоотдачи из уравнения подобия А коэффициент теплоотдачи от теплого теплоносителя к стенке трубы будет равен
Принимаем температуру стенки При этой температуре число Прандтля
Тогда критерий подобия (число) Нуссельта будет равен Коэффициент теплоотдачи от теплого теплоносителя число Рейнольдса будет равно Принимаем, что , поэтому число Прандтля Тогда число Нуссельта для холодного теплоносителя будет равно а коэффициент теплоотдачи от теплого теплоносителя к стенке трубы будет равен Коэффициент теплопередачи для теплообменного аппарата будет равен
Средняя логарифмическая разность температур между теплоносителями: Поверхностная плотность теплового потока на 1м трубы Длина трубы теплообменника Площадь поверхности нагрева
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|