4. Обработка опытных данных. По данным таблицы 6,1 определить секундный расход горячей и холодной воды в теплообменнике:

; ;

Определить средние температуры горячей и холодной воды и среднюю температуру стенки.

; С ; С ; С

При температурах t₁ и t₂ по таблице 6.5 определить все физические свойства воды, а при t_w найти величину критерия Прандтля и занести их в таблицу 6.2. Таблица 6.2.

Средние температуры°С	Теплофизические свойства воды.
	ρ. кг/м3	С кДж/кг К	λ Вт/м∙К	ν∙106 м2/с	β∙105 1/К	Рr
t1
t2
t3

5. Опытное определение коэффициента теплопередачи.

Коэффициент теплопередачи можно определить из основного уравнения теплопередачи (6.1.):

где Q — тепловой поток, передаваемый от горячей воды, холодной воде, Вт;

К — коэффициент теплопередачи, Вт/м²∙К;

F=πd_срL — поверхность теплопередачи, м²;

d_ср — средний диаметр внутренней трубы, м;

L=4l — общая длина теплопередающей трубы, м;

l — длина одного элемента теплообменника, м;

∆t_ср — средний температурный напор, ˚С.

Величину ∆t_ср следует определить следующим образом:

а) перерисовать схему распределения температур при противотоке

(рис. 6.3.);

б) определить разность температур теплоносителей на концах теплообменника.

Наибольшая разность температур — ∆t_б и наименьшая разность температур — ∆t_н.

Рис. 6.3.

Если , то средний температурный напор определить по формуле: ;

Если же , то по формуле:

Количество теплоты, переданное горячей водой холодной, можно определить из уравнения теплового баланса:

, Вт

где ρ₁; ρ₂ — плотность горячей и холодной воды, кг/м³

С₁ ,С₂ —теплоемкость горячей и холодной воды, Дж/кг∙К

Из формулы (6.1.) посчитать значение коэффициента теплопередачи.

, Вт/м²∙К

6. Теоретическое определение коэффициента теплопередачи.

Вычислить скорости движения горячей и холодной воды:

Определить режимы движения горячей и холодной воды по критерию Рейнольдса:

; ;

где d΄_экв=D₂-d₁ — эквивалентный диаметр кольцевого межтрубного пространства, м.

Значение критерия Нуссельта для горячей и холодной воды вычисляется по соответствующим их режиму движения формулам:

при ламинарном режиме движения:

при турбулентном режиме движения:

при переходном режиме движения:

;

где Pr, Pr_W — критерий Прандтля при средней температуре жидкости и при температуре стенки: