Файл: Тарабанов, М. Г. Тепло- и массоперенос в камерах орошения кондиционеров с форсунками распыления учебное пособие.pdf

Используя формулу (3.47), определим среднее значение критерия Рейнольдса за время вынужденного движения кап­ ли в дождевом пространстве камеры как средиеинтегралвное:

Следовательно, при п-й)

табл. 14 значение т, определено при условии Re=0,01. В об­ щем случае величтКна т, зависит от длины форсуночной каме­ ры, места расположения форсунки и от направления факела

115

раопыла. При этом значение ti мажет оказаться больше или меньше времени пребывания капли в объеме камеры тк. Тог­ да в первом случае в уравнение (3.49) подставляют значение тк, вместо ti, а во втором случае для интервала времени тк—Ti расчет теплообмена кашли следует выполнять как для условий свободной конвекции.

'Определив среднее значение критерия Re за время пребы­ вания капли в дождевом объеме камеры орошения, можноузнать величину коэффициента теплоотдачи. Обычно для рас­ четов .тепло- и маосообмена капель жидкости с потоком газа е условиям вынужд-вннюй . конвекции используют различные критериальные зависимости, которые подробно рассматрива­ ются в работах [36, 70, 140]. Отметим некоторые из этих за­ висимостей, справедливые для интересующего ...нас интервала значений критерия Re.

В отечественной литературе довольно часто применяется формула А. В. Нестеренко [115], справедливая в интервале

Re = l-H200:

В последние -годы ,в иностранной литературе 'опубликова­ но несколько новых работ, в которых получены в общем-то аналогичные зависимости. Так, в работе [187] для интервала- Re°'5-Pr°'33=0-y22 получена формула, которая практически не отличается от формулы Фреаслинга

-На основе тщательно поставленных опытов Т. Юге [197] получил зависимость •

116

Апализ приведенных выше зависимостей показывает, что\ для интересующей нас области критерия Рейнольдса близкие результаты дают насколько формул. Окончательно для даль­ нейших расчетов с учетом Рг = 0,71 принимаем

Значительно меньше данных имеется .по теплообмену тел шаровой формы в условиях свободной конвекции. Здесь мож-

Известна также зависимость, предложенная М. А. Михеевым. [111]:

зано Л. С. Клячко [80]. В то же время расчеты показывают,, что если принять среднюю разность температур воздуха»и во­ ды в форсуночной камере даже равной 20° ('большая разность встречается крайне редко), то значения критерия Gr лишь для капель диаметром А мм будут больше единицы, а для капель диаметром 0,05 мм — Gr^0,0004. В этом случае, при использовании формулы (3.59), .значения критерия Нусеельта.' оказываются меньше двух, что противоречит выводам Нуссельта (Numm=2,0). Поэтому более предпочтительной яв­ ляется формула Т. Юге, хотя, строго говоря-, она может бытьприманена лишь для крупных капель. Однако для практиче­ ского использования формулы (3.58) необходимо з-нать тем­ пературу воздуха и цапель после теплообмена в условиях вы­ нужденной конвекции, а это очень сложная .задача. Нетруд­ но заметить, что при значениях критерия Gr, соизмеримых е

117

единицей, значения Nu шо формуле (3.58) близки к тем, 'ко­ торые получаются при R e~ l по формуле (3.57). По мнению Л; С. Клячко [80], теплоотдача шариков в обстановке сво­ бодной конвекции при Gr^>l численно раина теплоотдаче при очень малой относительной скорости капель. Поэтому с достаточной для практических расчетов точностью м!ожшо при­ нять, что после того как относительная скорость капель дюдостигнет величины, соответствующей значению Re = 0,01-у0,02, критерии Нусюельта характеризуются постоянной величиной, определяемой изусловия вынужденной конвекции при мини­ мальном критерии Re. Справедливость такого допущения тем более очевидна, если учесть, что даже при попутном направ­ лении факела значению Re—0,01 соответствует относительная скорость 0,13 м/сек, следовательно,-тепло- и массообмен про­

Используя полученные расчетные данные и зависимости, можно произвести анализ условий тепло- и маюсообмена в камерах орошения. Наиболее целесообразно это сделать на примере типовых камер серии Кт, которые выпускаются в на-' стоящее время Харьковским машиностроительным заводом «Кондиционер». Схема такой камеры с указанием основных конструктивных размеров приведена на рис. 29. Для оценки целесообразности конструкции камеры на схеме условно по­ казан ряд стояков II, который был в выпускавшихся ранее трехрядных камерах серии Кд. Последующий анализ выпол­ ним для принятых ранее начальных условий: Hw= l,5 кг/см2-,

Vw = 2,5 м/сек4, <хф/2 = 35°.

Первоначально определяем время тк пребывания капель различного диаметра в дождевом объеме камеры орошенияпосле вылета их из форсунок, расположенных на стояках I, II, III. Для мелких капель отдельно выделяется время вы­ нужденного движения ть Для стояков I и II дополнительно рассматриваем движение капель, еще трех диаметров. Ре­ зультаты вычислений представлены в табл. 15.

Интересно сравнить полученные данные с рассчитанными по формуле Р. М.- Ладыженского (3.1), Пусть капля диамет­ ром 0,5 мм вылетает из форсунки, расположенной на стояке II, с начальной скоростью 12,5 ж/сек в горизонтальном на­ правлении. Тогда максимальное расстояние, которое она мо­ жет пролететь до входного сепаратора, будет равно 0,845 м, а время полета капли, определенное из выражения (3.1), со-

118

2430

Рис. 29. Конструктивная схема типовой камеры орошения се­ рии Кт

11$