Обработка результатов измерений

Для каждого проведенного опыта определяется количество воды, прошедшей за время τ через теплообменник ∆V и количество полученного конденсата ∆D.По этим данным рассчитывается массовый расход холодной воды G₁=∆V/( ∙τ), кг/с; и пара D=∆D( ), кг/с. Здесь и – плотности воды и конденсата, найденные при средних температурах воды и конденсата.

Находят (по уравнению 2) количество тепла, отданного греющим паром Q₁и количество тепла, поглощенного холодной водой Q₂. Разность между Q₁ и Q₂ дает величину тепловых потерь. Обычно теплопотери в окружающую среду определяются в % (долях) от полезно воспринимаемого тепла.

. (18)

Общий коэффициент теплопередачи К рассчитывается с помощью основного уравнения теплопередачи (7). Тепловой поток Q=Q₂.Площадь теплопередающей поверхности аппарата определится как

F=F₁∙n, (19)

где п - число пластин в аппарате.

Средний температурный напор ∆t_cp рассчитывается по уравнению (10) или (11), предварительно построив графики изменения температур теплоносителей (рисунок 2).

Результаты расчета заносятся в протокол испытаний.

Таблица 2 – протокол испытаний

Показания
Расходомера		Указателя уровня СМ		Термометров Т1 – Т4
при τ =0 V_o, м³	при τ=20мин V₁, м³	при τ =0 D_o,см³	при τ=20мин D₁, см³	Т1, С	Т2, ̊С	Т3, ̊С	Т4, ̊С

Расчетные параметры
Расход, кг/с		Тепловые патоки, Вт			Средняя движущая сила процесса ∆t, ̊C	Коэффициент теплопередачи, К, Вт/(м²∙̊С)
Воды G₁	Пара D	Q₁	Q₂	Q₃	Средняя движущая сила процесса ∆t, ̊C	Коэффициент теплопередачи, К, Вт/(м²∙̊С)

Лабораторная работа. № 10

ИЗУЧЕНИЕ ТЕПЛООБМЕНА В ПЛАСТИНЧАТОМ ТЕПЛООБМЕННОМ АППАРАТЕ

Цель работы: 1. Изучение влияния скорости движения жидкости на интенсивность протекания процесса теплообмена в пластинчатом теплообменнике;

2. Получение критериального уравнения, описывающего процесс теплообмена в исследуемом аппарате.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА

Данная работа выполняется на установке, схема которой приведена на рисунке 7. Перед началом проведения эксперимента установку готовят к работе: из протокола испытаний (таблица 2) выбираются значения расхода охлаждающей воды и соответствующие им расчетные значения коэффициента теплопередачи. Эти данные заносятся в протокол испытаний (таблица 3).

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА

По расчетной зависимости для коэффициента теплопередачи К (12) находится значение коэффициента теплоотдачи от греющей стенки к нагреваемой воде.

Для этого:

По давлению греющего пара Р_абс из таблиц (см. приложение 1) определяют физические характеристики конденсата (r - скрытую теплоту фазового перехода; ρ - плотность; λ - коэффициент теплопроводности; ν – кинематическую вязкость).
По найденным значениям рассчитывают величину коэффициента теплоотдачи , используя для этого формулу Нуссельта (13), справедливую для условий пленочной конденсации насыщенного водяного пара на вертикальной поверхности.
Находят термическое сопротивление теплопередающей поверхности аппарата полагая, что она, свободна от отложений. В этом случае , (20)

где - толщина стенки (пластины аппарата); - коэффициент теплопроводности материала стенки (сталь XI8H10T =17,5Вт/(м∙°К))

По значениям К₁...К_п, и (они в процессе эксперимента остаются величинами постоянными), находятся значения коэффициентов теплоотдачи и найденные значения заносятся в протокол испытаний.