2.12 Определение коэффициента теплопередачи α1.

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 4Следующая ⇒

2. 12 Определение коэффициента теплопередачи α 1.

Пользуясь уравнением для турбулентного режима движения

Nu₁=α ₁·d_вн/λ ₁=0, 021× Re₁^{0. 8} × Pr^{0. 43}× (Pr/Pr_cm)^{0. 25},

где Nu - критерий Нуссельта;

λ ₁ - коэффициент теплопроводности при средней температуре греющей воды t₁^ср, Вт(м∙ K) (приложение А);

Pr - критерий Прандтля при средней температуре греющей воды t₁^ср(приложение А);

Pr_cm - критерий Прандтля при температуре стенки трубы t_cm (приложение А);

t_ст= 99º C (см. исходные данные);

Nu₁ = 0, 021× (41786)^{0, 8}× 1, 47^{0, 43} × (1, 47/1, 75)^{0, 25} =149, 739

Nu₁=(α _{1 ×}d_вн)/λ ₁,

α ₁₌ (Nu₁× λ ₁)/ d_вн

α ₁= (149, 739× 0, 686)/0, 018=5707 Вт/(м²× ⁰С)

2. 13 Определение режима движения нагреваемой воды в межтрубном пространстве − число Рейнольдса (для вычисления коэффициента теплоотдачи α ₂):

Re₂ = (ʋ ₂d_э)/g₂

где g₂ - коэффициент кинематической вязкости нагреваемой воды при температуре t₂^c^р.

d_э =(D² –n^/d²_н )/( n^/d_н+ D) - эквивалентный диаметр межтрубного пространства

d_э =((0, 316)² − 93× (0, 020)² )/(93× 0, 020+0, 316)=0, 0288 м;

Re = (0, 292× 0, 0288)/(0, 365× 10^-6)=23040

Режим турбулентный, т. к. Re> 10000,

2. 14 Определение коэффициента теплопередачи α 2.

Пользуясь уравнением для турбулентного режима движения:

Nu₂=α ₂d_э/λ ₂=0, 021× Re₂^{0. 8} × Pr^{0. 43}× (Pr/Pr_cm)^{0. 25},

где Nu - критерий Нуссельта;

λ ₂ - коэффициент теплопроводности нагреваемой воды при температуре t₂^c^р, Вт(м∙ K) (приложение А);

Pr - критерий Прандтля при средней температуре нагреваемой воды t₂^ср;

Pr_cm - критерий Прандтля при температуре стенки трубы t_cm;

t_ст= 99º C (см. исходные данные);

Nu₂=0, 021× (23040)^{0, 8}× 2, 21^{0, 43} × (2, 21/1, 75)^{0, 25} =73, 320

Nu₂=(α _{2 ×}d_э)/λ ₂,

α ₂= (Nu₂× λ ₂)/ d_э

α ₂= (73, 320× 0, 674)/0, 0288=1716 Вт/(м²× ⁰С)

2. 15 Определение коэффициента теплопередачи K:

K=1/((1/α ₁)+(δ _cm/λ _cm)+(1/α ₂))

где и - коэффициенты теплоотдачи с внутренней и внешней сторон стенки (трубки), Вт/(м²·K);

δ _cm − толщина стенки (принимаем δ _cm =0, 002м);

λ _cm − коэффициент теплопроводности материала стенки, Вт/(м× ⁰С);

K=1/((1/5707)+(0, 002/117)+(1/1716))=1325 Вт/(м²× К)

2. 16 Определение средней температуры напора в зависимости от схемы движения теплоносителей Dt:

Прямоток:

Противоток:

2. 17 Определение площади поверхности нагрева подогревателя F:

F=Q/(K× Dt),

Q = 6, 5× 10⁶/3600 =1806 кВт = 1806000 Вт

F= 1806000/(1325× 30) ≈ 45м²

2. 18 Определение суммарной длины секций подогревателя L:

d_{н. ср}= (d_н+ d_вн)/2=(0. 020+0. 018)/2=0, 019 м;

L=F/(π × d_{н. ср}n^/)= 45/(3, 14× 0. 019× 93)=8, 1 м

Список используемой литературы:

1. Ерохин В. Г., Маханько М. Г. Основы термодинамики и теплотехники, М: Книжный дом ЛИБРОКО, учебник для вузов, 2009 г.

2. Луканин В. Н., Шатров М. Г. и др. Теплотехника, М.: Высшая школа, учебник для вузов, 2008 г.

3. Кудинов В. А., Карташов Е. В., Стефанюк Е. В, Техническая термодинамика и теплопередача, М.: ЮРАЙТ, учебник для бакалавров, 2011 г. (http: //biblioclub. ru).

⇐ Предыдущая 1 234 Следующая ⇒