|
Namangan Institute of Engineering and Technology
Pdf ko'rish
|
| bet | 183/693 | | Sana | 13.05.2024 | | Hajmi | 15,56 Mb. | | #228860 |
Bog'liq ТўпламNamangan Institute of Engineering and Technology
nammti.uz
10.25.2023
Pg.168
Для этого определяем режим движения воды в змеевике /3/:
Re = vd/ν (1)
Максимальную скорость воды примем равной 0,2 м/с, равной ее максимальному
значению, наблюдающейся на практике. Гидродинамические характеристики воды берем для
средней температуры воды в СВК (80+20)/2 = 50
о
С. Для данной температуры ν = 17,95 10
-6
м/с
2
,
d=0,025 м (внутренний диаметр змеевика) /4/.
Для этих значений получим Re=1392, что намного меньше его критического значения.
Следовательно, режим движения воды в трубе змеевика – теплообменника – ламинарный.
Определяем, оказывает ли влияние на теплоотдачу от воды к стенке трубы змеевика
естественная конвекция воды в нем.
Для этого вычислим критерий Релея:
Ra = GrPr = gβΔt l
3
/ν a (2)
Для нашего случая g= 9,8, β= 4,49 10
-4
К
-1
Δt= 60
о
С, ν= 0,556 10
-6
м/с
2
, а = 15,5 10
-6
, Pr = 3,59
/4/.В качестве определяющего размера нами принят внутренний диаметр змеевика – 0,025м.
Расчеты дают Ra= 47883,7, что меньше его критического значения - 5х 10
5
/4/.
Следовательно, естественная конвекция пренебрежимо мало влияет на теплопередачу
от воды к стенке трубы.
Определяем коэффициент конвективного теплообмена (коэффициент теплоотдачи) от
рабочей воды к внутренней стенке змеевика. Для вязкостного режима течения жидкости, что
имеет место в нашем случае, критериальная зависимость для расчета процесса теплоотдачи
имеет вид /4/:
Nu
с
= C (Pe
r
d/l)
1/3
(μ
1
/μ
2
)
n
ε (3)
В свою очередь /4/:
Pe
r
d/l = 4GC
ж
/ πlλ
ж
(4)
Индексы «с» и «ж» означают, что физические параметры жидкости выбираются
соответственно при температуре стенки t
c
и температуре жидкостиt
ж
.
При соотношении коэффициентов динамической вязкости жидкости при температурах
стенки и самой жидкости
0,08 < (μ
c
/ μ
ж
) < 10 (5)
значения коэффициентов уравнения (3) равны: С=1,55, n= -1/6 /4/.
ε – поправочный коэффициент, учитывающий влияние участка гидродинамической
стабилизации потока воды в начале трубы:
В нашем случае μ
c
= 653,3х10
-6
Н/с м
2
и μ
ж
= 549,4х10
-6
Н/с м
2
/5/.
Их отношение дает величину 1,19, следовательно, значения коэффициентов в уравнении
(3) равны: С = 1,55, n = - 1/6 /4/.
Далее рассчитаем величину поправочного коэффициента
ε = 1+0,01(Pe
1
d/l)
2/3
Ψ (6)
В свою очередь /4/:
Ψ =(μ
c
/ μ
ж
)
-0,56
(7)
Для Ψ получаем значение 1,09 (Ψ=1,09).
Тогда, согласно /4/, С=1,55, n= -1/6.
Путем итерации определяем среднюю температуру внутренней стенки теплообменника
– змеевика tс, который получается равным t
с1
= 45,2
о
С.
Вычисляем значение ε:
ε = 1+0,01(Pe
1
d/l)
2/3
Ψ = 1+0,01[(4vρSC
p
)/πλ ]
2/3
(8)
При этом при 50
о
С для воды ρ = 972 кг/м
3
, C
p
= 4,174кДж/кг град, λ
ж
= 0,648 Вт/м град.
Расчеты дают величину ε = 1,06.
Далее по формуле (3) рассчитываем значение критерия Нуссельта, которое дает Nu
c
=
10,21.
|
| |
