Файл: Курсовая работа По дисциплине Теплотехнический расчет транспортно технологических систем.docx
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 10
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
.
Находим коэффициент теплоотдачи при вынужденном движении воздуха в межтрубном пространстве
.
При движении теплоносителя в каналах сложной формы в качестве определяющего размера принимают эквивалентный диаметр
, который для межтрубного пространства теплообменника «труба в трубе» с числом трубок n рассчитывается по формуле
По табл. 1.74 [1] при определяющей температуре
находим физические свойства воды: 
68 Вт/(мК); 
Пас; 
. При температуре стенки 
находим 
Рассчитываем критерий Рейнольдса и определяем режим течения:
Число Рейнольдса больше 10000, поэтому режим течения воздуха турбулентный.
По критериальной формуле (1.41) для турбулентного режима течения получим:
Находим коэффициент теплоотдачи
Находим коэффициент теплоотдачи
.
По табл. 1.74 [1] при определяющей температуре
находим физические свойства воды: 
63,35 Вт/(мК); 
Пас; 
. При температуре стенки 
находим 
Определяющий размер – внутренний диаметр трубок
.
Рассчитываем критерий Рейнольдса и определяем режим течения:
Число Рейнольдса больше 10000, поэтому режим течения воздуха турбулентный.
По критериальной формуле (1.41) для турбулентного режима течения получим:
Находим коэффициент теплоотдачи
:
– Определяем коэффициент теплопередачи k.
Отношение наружного диаметра стенки трубы к внутреннему диаметру меньше двух (
), поэтому коэффициент теплопередачи рассчитываем по формуле для плоской стенки. При этом термическим сопротивлением загрязнений пренебрегаем (
).
– Уточняем температуры стенок
и 
. Для этого рассчитаем плотность теплового потока через стенку между средними температурами 
и 
теплоносителей
Температуры стенок найдем по формулам
Расхождение между принятым и полученным значениями температуры составляет:
Так как расхождение больше 5 %, то расчет проводим аналогично пункту 4 для новых значений
и 
. Заметим, что в формулах для расчета и изменятся только значение критериев Прандтля 
и 
.
Из табл. 1.11 [1] найдем коэффициент теплопроводности хромистой нержавеющей стали марки 1Х13 (Ж1)
Вт/(мК) при средней температуре стенки
Рассчитываем
и 
.
По табл. 1.65 [1] при температуре стенки
находим 
По табл. 1.74 [1] при температуре стенки
находим 
Рассчитываем коэффициент теплоотдачи :
Рассчитываем коэффициент теплоотдачи :
Рассчитываем коэффициент теплоотдачи k:
Уточняем температуры стенок и .
Расхождение между принятым и полученным значениями температуры составляет:
Так как расхождение между рассчитанным вновь и предыдущим значениями температур стенок меньше 5 %, то расчет заканчиваем. Для дальнейших расчетов принимаем коэффициент теплопередачи равным
Вт/(м2·К).
5. Находим площадь поверхности теплообмена F из уравнения теплопередачи (1.19):
6. Определяем количество последовательно соединенных секций
по формуле (3.22). При условии 
в качестве расчетного принимаем внутренний диаметр 
.
По условию задачи l 4 м, длину каждой секции принимаем равной l = 2м.
Уточняем длину трубок по формуле
Использованные источники
1. Бухмиров, В.В. Справочные материалы для решения задач по курсу «Тепломассообмен»: учеб. пособие / В.В. Бухмиров, Д.В. Ракутина, Ю.С. Солнышкова; ГОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина». – Иваново: ИГЭУ, 2009. – 102 с.
Находим коэффициент теплоотдачи при вынужденном движении воздуха в межтрубном пространстве
. При движении теплоносителя в каналах сложной формы в качестве определяющего размера принимают эквивалентный диаметр
, который для межтрубного пространства теплообменника «труба в трубе» с числом трубок n рассчитывается по формуле По табл. 1.74 [1] при определяющей температуре
находим физические свойства воды: 68 Вт/(мК); Пас; . При температуре стенки находим Рассчитываем критерий Рейнольдса и определяем режим течения:
Число Рейнольдса больше 10000, поэтому режим течения воздуха турбулентный.
По критериальной формуле (1.41) для турбулентного режима течения получим:
Находим коэффициент теплоотдачи
Находим коэффициент теплоотдачи
.По табл. 1.74 [1] при определяющей температуре
находим физические свойства воды: 63,35 Вт/(мК); Пас; . При температуре стенки находим Определяющий размер – внутренний диаметр трубок
. Рассчитываем критерий Рейнольдса и определяем режим течения:
Число Рейнольдса больше 10000, поэтому режим течения воздуха турбулентный.
По критериальной формуле (1.41) для турбулентного режима течения получим:
Находим коэффициент теплоотдачи
: – Определяем коэффициент теплопередачи k.
Отношение наружного диаметра стенки трубы к внутреннему диаметру меньше двух (
), поэтому коэффициент теплопередачи рассчитываем по формуле для плоской стенки. При этом термическим сопротивлением загрязнений пренебрегаем ( ). – Уточняем температуры стенок
и . Для этого рассчитаем плотность теплового потока через стенку между средними температурами и теплоносителей Температуры стенок найдем по формулам
Расхождение между принятым и полученным значениями температуры составляет:
Так как расхождение больше 5 %, то расчет проводим аналогично пункту 4 для новых значений
и . Заметим, что в формулах для расчета и изменятся только значение критериев Прандтля и
.
Из табл. 1.11 [1] найдем коэффициент теплопроводности хромистой нержавеющей стали марки 1Х13 (Ж1)
Вт/(мК) при средней температуре стенки Рассчитываем
и . По табл. 1.65 [1] при температуре стенки
находим По табл. 1.74 [1] при температуре стенки
находим Рассчитываем коэффициент теплоотдачи
: Рассчитываем коэффициент теплоотдачи
: Рассчитываем коэффициент теплоотдачи k:
Уточняем температуры стенок
и . Расхождение между принятым и полученным значениями температуры составляет:
Так как расхождение между рассчитанным вновь и предыдущим значениями температур стенок меньше 5 %, то расчет заканчиваем. Для дальнейших расчетов принимаем коэффициент теплопередачи равным
Вт/(м2·К). 5. Находим площадь поверхности теплообмена F из уравнения теплопередачи (1.19):
6. Определяем количество последовательно соединенных секций
по формуле (3.22). При условии в качестве расчетного принимаем внутренний диаметр . По условию задачи l 4 м, длину каждой секции принимаем равной l = 2м.
Уточняем длину трубок по формуле
Использованные источники
1. Бухмиров, В.В. Справочные материалы для решения задач по курсу «Тепломассообмен»: учеб. пособие / В.В. Бухмиров, Д.В. Ракутина, Ю.С. Солнышкова; ГОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина». – Иваново: ИГЭУ, 2009. – 102 с.