|
|||
Nu1 = 0,021Re10,8Pr10,43 (Pr1/Prст1)0,25·εℓ.F1 = πd2в n/4 = 0,785·0,0482·59 = 0,107 м2.
Среднюю скорость движения греющей воды определяем по формуле (6.14) w1 = m1/(ρ1F1) = 12/(973,6·0,107) = 0,115 м/с. Число Рейнольдса для греющей воды составляет
Re1 = w1dв/ν1 = 0,115·0,048·106/0,38 = 14526.
Режим движения турбулентный, так как Re1 > 104. Число Нуссельта для греющей воды при турбулентном режиме ее движения определяем по формуле (3.37)
Nu1 = 0,021Re10,8Pr10,43 (Pr1/Prст1)0,25·εℓ.
В первом приближении принимаем ℓ/d > 50, тогда εℓ = 1 (см. табл. 3.2).Температуру стенки принимаем равной
tст1 = 0,5 (tср1 + tср2) = 0,5 (77,25 + 35) = 56,13 оС.
При этой температуре по таблице (приложение 2) Prcт1 = 3,26, тогда
Nu1 = 0,021·145260,82,310,43 (2,31/3,26)0,25 = 59,1.
Коэффициент теплоотдачи α1 от греющей воды к стенке трубы определяем по формуле (3.15)
α1 = Nu1λ1/dв = 59,1·0,672/0,048 = 827,4 Вт/(м2·К).
Площадь поперечного сечения межтрубного пространства для прохода нагреваемой воды
F2 = π (dк2 - ndн2)/4 = 0,785(0,542 - 59·0,0512) = 0,108 м2.
Эквивалентный диаметр межтрубного пространства для поверхности теплообмена определяем по формуле (3.26)
dэкв = 4F2/P,
где F2 – площадь поперечного сечения канала (межтрубного пространства); P = πdк + πdнn –полный (смоченный) периметр поперечного сечения канала. Тогда dэкв = 4F2/( πdк +πdнn) = 4·0,108/[3,14(0,54 + 59·0,051)] = 0,039 м.
Среднюю скорость движения нагреваемой воды в межтрубном пространстве определяем по формуле (6.14)
w2 = m2/(F2ρ2) = 12,5/(0,108·994) = 0,116 м/c.
Число Рейнольдса для нагреваемой воды составляет
Re2 = w2 dэкв /ν2 = 0,116·0,039·106/0,727 = 6223.
Режим движения воды переходный , так как 2300 < Re2 < 104. Поэтому число Нуссельта для нагреваемой воды будем определять по формуле (3.42) Nu2 = КоPr2 0,43 (Pr2/Prст2)0,25·εℓ.
Принимаем tст2 = tст1 = 56,13оС, поэтому Prcт2 = 3,26. Из таблицы 3.3 определяем значение коэффициента Ко =20. Тогда
Nu2 = 20·4,870,43 (4,87/3,26)0,25·1 = 43,4.
Коэффициент теплоотдачи α2 от стенки труб к нагреваемой воде определяем по формуле (3.15)
α2 = Nu2λ2/dэкв = 43,4·0,626/0,039 = 696,6 Вт/(м2·К).
Толщина стенки трубы
δ = 0,5(dн – dв) = 0,5(51 – 48) = 1,5 мм = 0,0015 м.
Коэффициент теплопередачи для теплообменного аппарата определяем по формуле (6.16) k = 1/(1/α1 + δ/λ + 1/α2) =
|
|||
|