Файл: Министерство науки и высшегообразования российской федерации федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования.docx
Добавлен: 05.05.2024
Просмотров: 18
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
∆????′ = ????′1 - ????′′2 = 768 – 284 = 484℃,
∆????′′ = ????′′1 - ????′2 = 482 – 127 = 355℃.
Сравниваем их и обозначаем
∆????6 = ∆????′ = 484℃, ∆????м =∆????′′= 355℃
после этого определяем средний логарифмический температурный напор;
(
= (∆????6−∆????м)/ ???????? (∆????6/∆????м) = (484−355)/ ???????? (484/355) = 416℃,Сравниваем величину
=416,6℃ с разностью средних температур теплоносителей ????1−????2=625–205,5=422,5℃. Видим, что они отличаются незначительно, но (????1 − ????2)> . Рассчитываем линейную плотность среднего теплового потока:
????1 = ????????1(????1 − ????2) = 3,14∙ 2,87 ∙ 416 = 3748 Вт/м.
Находим общую длину труб
???????? = ???? /
= 39 ∙ 106 / 3748 = 10405 ми полную поверхность теплообмена (внешнюю поверхность труб)
F = ????????????????2 = 10405 ∙ 3,14∙ 0,038 = 1241 м2.
Число n параллельно включенных труб определяем из условия, что при заданном расходе воды ????2 скорость ее течения трубе ????2:
n = 4∙????2/(????2????2????????12) = 4∙55,6/(857,39 ∙0,74 ∙3,14 ∙(0,032)2) =109.
Длина одной трубы (змеевика)
L = ????????/???? = 10405 /109= 96 м.
Зная начальные и конечные температуры теплоносителей, а также полную поверхность теплообмена F и длину одной трубы L, строим график изменения температур теплоносителей вдоль поверхности теплообмена, или вдоль трубы причем отсчет поверхности теплообмена – со стороны входа горячего теплоносителя (дымовых газов).
График строим на миллиметровке, в масштабе. Здесь же изображаем среднеарифметические температуры теплоносителей ????1, ????2 и показываем среднюю логарифмическую разность температур
л , отсчитывая ее от ????1 = 623,5℃ . Для того чтобы получить наглядное представление об особенностях процесса, построим распределение температуры поперек трубы в среднем ее сечение. График приводим также на миллиметровке, в масштабе. Отсчет
температуры начинаем со средней температуры воды ????2 =205,5℃, максимальная температура - средняя температура дымовых газов ????1 = 625℃ .
Для определения температур внутренней ????????1 и внешней ????????2 поверхностей трубы поступаем следующим образом. Сначала определяем линейную плотность теплового потока:
???????? = ???????????? (????1 - ????2) = ????(????1− ????2) /???? = 3,14 ∙ ( 625−205,5 )/ 0,3484 = 3780 Вт/м.
Затем перепишем это выражение следующим образом:
????1 − ????2 = ???????????? /???? = ???????? /????( ????1 + ???????? + ????2 )=∆????1 +???????? + ∆????2 = 419,5 ℃ .
Отсюда следует отчетливый физический смысл понятия термических сопротивлений ????1 , ???????? , ????2 отдельных участков - перепад температуры на каждом из участков пропорционален его термическому сопротивлению, а сумма перепадов температур на всех участках равна разности средних температур теплоносителей.
Найдем эти величины. Перепад температуры на участке вода внутренняя поверхность стенки:
∆????2 = (???????? /????) ∙????2 = (3780 /3,14) ∙ 0,0277 = 33,34℃.
Перепад температуры на стенке:
∆???????? = (???????? /????) ∙ ???????? = (3780 /3,14) ∙ 0,0065 = 7,82℃.
Перепад температуры на участке дымовые газы - внешняя поверхность трубы:
∆????1 = (???????? /????) ∙ ????1 = (3780 /3,14) ∙ 0,324 = 390℃.
Находим температуры внутренней и внешней поверхностей трубы:
????????2 = ????2 + ∆????2 = 205,5 + 33,34= 238,84℃,
????????1 = ????????2 + ∆???????? = 238,84 + 7,82 = 246,66℃.
Сравнивая значение температуры внешней поверхности ????????1 = 246,66℃ с принятым ранее для расчета лучистого теплообмен ее значением ????????1 = 234℃, видим, что они отличаются незначительно и перерасчет лучистого теплообмена с новым значением температуры стенки ????????1 = 234℃ делать не нужно.
Из приведенных данных следует, что основной перепад температуры сосредоточен на участке внешняя поверхность стенки – дымовые газы. Это обусловлено низкой интенсивностью теплообмена между потоком дымовых газов и поверхностью трубы. Исходные данные и результат расчета сводим в единый блок данных, удобный для анализа и дальнейшего использования:
группа №2; N= 17;
????1 = 13,4 м/с; ????2 = 0,74 м/с;
????1 = 400 т/ч = 111,1 кг/с; ????2 = 200 т/ч = 55,6 кг/с;
????′1 = 768℃; ????′′1 = 489℃; ????1 = 628,5℃;
????′2 = 127℃; ????′′2 = 284℃; ????2 = 205,5℃;
????1/????2 = 32/38 мм;
????????1 =3843,4; ????????2 =15270;
????1???? = 89,74 Вт/(м2∙К); ????л = 6,49 Вт/(м2∙К); ????2 = 948 Вт/(м2∙К);
???????? = 2,87 Вт/(м ∙ К); (????1−????2) = 410,2 ℃; ????????= 3780 Вт/м;
=416℃Q = 39 ∙103кВт; F= 1241 м2; ???????? = 10405 м; L = 96 м; n = 109;
????1 = 0,324 м∙ К/Вт; ???????? = 0,0065 м ∙ К/Вт; ????2 = 0,0277 м ∙ К/Вт;
R = ????1 +???????? + ????2 = 0,3484 м ∙ К/Вт.
Список использованной литературы1. Брюханов, О. Н. Тепломассообмен : учебник / О. Н. Брюханов, С. Н. Шевченко .— Москва : ИНФРА-М, 2014 .— 464 с. : ил. ; 21 см .— (Высшее образование. Бакалавриат) .— Библиогр.: с. 456-461
2. Краснощеков, Е.А. Задачник по теплопередаче [Текст]: учеб.пособие для вузов / Е.А. Краснощеков, А.С. Сукомел. – М.: Энергия, 1980.
3. Аржаева, Н.В. Тепломассообмен [Текст]: учеб.пособие / Н.В. Аржаева. – Пенза: ПГУАС, 2017.
4. Михеев, М. А. Основы теплопередачи / М. А. Михеев, И. М. Михеева.— Изд. 3-е, репринтное .— Москва : Бастет, 2010 .— 342 с.
