|
Namangan Institute of Engineering and Technology
Pdf ko'rish
|
| bet | 184/693 | | Sana | 13.05.2024 | | Hajmi | 15,56 Mb. | | #228860 |
Bog'liq ТўпламNamangan Institute of Engineering and Technology
nammti.uz
10.25.2023
Pg.169
С помощью формулы /4/
Nu = αd/λ
ж
(9)
определяем значение конвективного теплообмена между жидкостью и стенкой
змеевика (d= 0,025 м, λ
ж
= 0,648 Вт/м град), которая дает величину
α
1
= 264,8 Вт/м
2
град.
Далее определяем значение коэффициента конвективного теплообмена между
нагреваемой водой в первом баке-аккумуляторе и внешней стенкой теплообменника –
змеевика α
2
.Для этого используем формулу для расчета теплообмена при внешнем обтекании
тел. /4/:
Nu
ж
= C(Gr Pr)
n
ж
(10)
Так как у нас Ra = (GrPr) = 47883,7, то согласно условию /4/:
5х10
2
˂
(GrPr)
˂
2х10
7
(11)
Следовательно /4/, значения коэффициентов в уравнении (10) равны: С=0,54, n = 1/4.
Расчеты дают величину Nu = 7,98.
Расчеты при значениях внешнего диаметра змеевика 0,028 м и коэффициенте
теплопроводности воды при 20
о
С, равном 0,640 Вт/м град по формуле (10) дают величину α
2
=
182,5 Вт/м
2
град.
Для изогнутой трубы вводится поправочный коэффициент /4/:
ε = 1 + 1,77 (d/R) (12)
где d – внешний диаметр трубы и R – радиус змеевика ( в нашем случае R= 0,125 м). Тогда
значение ε= 1,39.
Следовательно, окончательно для α
2
получим величину (α
2
хε):
α
2
= 253,6 Вт/м
2
град.
Коэффициент теплопередачи от греющей воды, поступающей в змеевик к нагреваемой
воде, находящейся в МБА для 1 метра трубы змеевика будет равен /5/:
k = { (1/πd
1
α
1
) + [1/πλ
c
ln(d
1
/d
2
)] + (1/πα
2
)}
-1
(13)
Расчеты дают для данного коэффициента величину k= 10,75 Вт.
Змеевик (его виток) имеет средний радиус кривизны 0,26 м и длина одного витка
составляет 0,71 м. Длина всего змеевика, имеющего в нашем случае пять витков,
соответственно будет равна 3,54 м. С учетом прямых участков змеевика она будет равна 3,6
м. Тогда площадь теплообмена змеевика составит 0,31 м
2
.
Количество передаваемого со всей поверхностью змеевика теплота при разности
температур (теплоносителей) внутренней и наружной поверхностей стенок змеевика Δt за
время Δτ определится как
Q = kLΔt Δτ (14)
Для нагрева воды массой m от температуры t
1
= 20
о
С до температуры t
2
=50
о
С
необходимо Q = С
p
m(t
2
-t
1
) Дж энергии.
Нами рассчитаны время, необходимое для нагрева различного количества воды- от 20
до 40 литров в МБА СВУ до 50
о
С, когда она считается пригодной для использования в бытовых
целях /7/ в зависимости от плотности падающего интегрального солнечного излучения.
При этом нами использовалась эмпирическая зависимость температуры воды,
выходящей из солнечного водонагревательного коллектора (СВК) СВУ от плотности
интегрального солнечного излучения, которые были получены во время экспериментов с СВУ.
Как показывают эксперименты, при правильном соотношении объема БА и площади
СВК максимальное значение температуры воды на выходе из СВК доходит до 80-85
о
С (при
максимально наблюдающихся плотностях интегрального солнечного излучения 850-900
Вт/м
2
) /1/.
|
| |
