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

Hw — давление воды перед форсунками, кг/м2; yv — плотность воды, кг/м3;

В— коэффициент орошения, кг воды/кг воздуха;

А= 1/427— тепловой эквивалент работы, ккал/кг-м.

Как видно из выражения (4.12), энергетический коэффици­ ент характеризует отношение количества тепла, переданного от воздуха к воде в дождевом объеме камеры орошения, к мощ­ ности, затраченной ,на распиливание воды, т. е. на создание поверхности контакта и определенных гидродинамических ус­ ловий. Нетрудно заметить, что значение NTUHпри равной ве­ личине Кэя позволяет непосредственно сравнивать эффектив­ ность обработки воздуха в камере орошения, оборудованной различными форсунками.

Для характеристики конструктивных особенностей форсу­ нок используется два параметра: расчетная геометрическая характеристика форсунки и относительный диаметр сопла. Обработка экспериментальных данных для форсунки двухсто­ роннего распыления обычно проводится по геометрической характеристике Арь что делает возможным сопоставление ее с односторонней форсункой.

■Влияние скорости воздуха на эффективность тепло- и массопереноса в камере оценивается критерием Рейнольдса, в котором в качестве определяющего размера принимается дли­ на дождевого объема камеры между входным и выходным се­

4.Основные расчетные зависимости

Вработе [142] приведены обобщенные расчетные выраже­ ния для форсунок одно- и двухстороннего распыления. Они были получены путем обработки результатов экспериментов.. Всего было поставлено две группы опытов, каждая из кото­ рых включала несколько серий испытаний с целью выявить, влияние на процесс -тепло- и массообмена определенного

фактора, учитывающего условия обработки воздуха.

В первой группе опытов изучалось влияние на эффектив­ ность работы камеры энергетического коэффициента, режи­ мов движения воздуха и частично конструктивных особенно­ стей форсунок. Опыты проводили для четырех типов односто­ ронних и двухсторонних форсунок с разными диаметрами

140

сопла. В поперечном сечении в центре камеры устанавлива­ лась одна форсунка, что соответствовало плотности; п=9-М 0 штук/м2, причем факел распыла односторонних фор­ сунок был направлен навстречу потоку воздуха. Каждая се­ рия опытов проводилась при трех значениях давления воды; перед форсунками и трех скоростях воздуха. Начальная тем­ пература и влажность воздуха изменялись незначительно, что позволяло при обработке полученных данных исключить вли­ яние начальных параметров взаимодействующих сред. Тип форсунок, которые .использовались в первой группе исследо­ ваний, и условия проведения опытов приведены в табл. 19. Температура воды во время опытов была близка к темпера­ туре мокрого термометра воздуха.

Первоначально результаты первой группы опытов обраба­ тывали в виде зависимости числа единиц переноса NTUH от энергетического коэффициента Кэя при различном значении ReB (рис. 35-Т-39). Из графиков видно, что большие значения NTUHдостигаются при уменьшении энергетического коэффи­ циента. Такой характер зависимости ЫТия= 1(Кэя) имеет строгий физический смысл. В самом, деле, по мере увеличения МТия, т. е. при приближении процесса к предельно возмож­ ному, каждый последующий шаг требует увеличения расхода и давления распиливаемой воды, а следовательно, возраста­

ет энергоемкость дополнительно отнимаемого тепла, что и. приводит к уменьшению Кэя-

Анализ показывает, что с помощью Кэя можно объективно сравнивать эффективность применения в камере орошения,

различных форсунок. Так, для изоэкталыташных процессов, равенство NTUH при одинаковых начальных параметрах об­ рабатываемого воздуха свидетельствует о равенстве величин: ti—12. Следовательно, при постоянном расходе воздуха раз­ личие между Кэя в случае применения отличных друг от дру­ га форсунок может быть объяснено лишь разницей величин Hw ■Gw. Очевидно, чем меньше значение Hw-Gw, тем больше Кэн и тем выше теплотехническая эффективность камеры с данными форсунками. Этот вывод полностью справедлив и для сравнения политропических процессов, но здесь необхо­ димо учитывать, что равенство NTUH еще не характеризует равества ti—12. Таким образом, применяя энергетический коэффицинт, можно не только качественно, но и количественно оценивать эффективность камеры орошения с различными форсунками, тогда как при использовании в качестве опреде-

141

—при одностороннем распылении;

Re»= 1 ,2 1 - 1 ,2 2 - 106; О — Re* = 1;77-^1,80• 10s; □ •_ ReB==2,56 -j- 2,59 • 10s

*

Д— ReB= l ,21-^1,23-105; О — ReB= l,7 7 — 1,78-Ю 5;

□— ReB= 2,54-: 2,56-105 ~ '

Рис. 38. Зависимость NTUa от Кэя для форсунки 5пл с диаметром сопла 3,1 м м ;

----------при двухстороннем распылении;

— при одностороннем распылении

A — ReB= l,17 -105; О — Re„ = l,75-105; □ — ReB = 2,55 • 10®;

Рис. 39. Зависимость NTUHот Кэя для форсунки 7пл2 с диаметром сопла 3,1 м м ; ReB= 1,80-105