 |
|
Определение коэффициента теплоотдачи
Как коэффициент теплообмена a можно определить из критериального уравнения:
Nu= С·Rem·Prn·Grk (Рrж / Рrc) 0,25 , (7)
где 
, число Нуссельта, определяет интенсивность теплообмена;
, число Рейнольдса, характеризует режим движения
теплоносителя;
число Грасгофа, выражает влияние на теплоотдачу гравитационных сил и температурного расширения;
, число Прандтля, характеризует влияние на теплоотдачу физических свойств теплоносителя;
(Рrж / Рrc) 0,25 , отношение учитывает изменение свойств теплоносителя по толщине пограничного слоя.
Постоянная С и показатели m,n,k определяются экспериментально на моделях геометрического и физического подобия.
- для вертикально расположенных труб:
a= 0,943 
где r- плотность жидкости, кг/м3;
r- теплота парообразования, равная теплоте конденсации пара, кДж/кг;
g- ускорение свободного падения, м2/с;
n- кинематическая вязкость жидкости, м2/с;
tн- температура насыщения пара при заданном давлении, 0С;
tс- температура стенки, принимается приближенно:
-Находим a:
a= 0,943 
Определение режима движения холодного теплоносителя:
U=0,75м/с, dвн = 0,016м, tср.хол.теп.н. = (900+650)=77,50.
Отсюда, табличные значения : 
=0,38*10-6 (м2/с) и Pr =2,31; tср.стенки ж.= =98,80, Pr =1,75.
(режим турбулентный)
-для случая турбулентного течения:
Nu= 0,021Re0,8·Pr0,43(Prж / Рrс)0,25εl . ,εl=1(табл.зн.)
Nu= 0,021*315790,8·2,310,43(2,31 / 1,75)0,25*1= 0,021*3976,7*1,43*1,07*1=
=127,8.
-Находим a2:
a2= 
a2= 
Расчет коэффициента теплопередачи через тонкостенные трубы
Для данного расчета можно пользоваться формулой для плоской стенки:
где d- толщина стенки трубы, м.,(d=(0,5(dн-dв));
lст- теплопроводность материала стенки трубы (для стали lст=50 Вт/(м К),
Определение площади поверхности нагрева
Площадь поверхности нагрева теплообменного аппарата определяется из уравнения теплопередачи:
где Δtср – средняя разность температур, К.
Так как, при прямотоке и противотоке температура нагрева неизменна, значит площадь нагрева в обоих случаях одинакова.