МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Национальный исследовательский ядерный университет «мифи» Озерский технологический институт – филиал нияу мифи
Кафедра ТМ и МАХП
Лабораторная работа №5
по курсу “Энергоснабжение”
Тема « Теплопередача в теплообменнике типа «труба к трубе» »
Выполнили
Студенты гр. 1 Э-30 Д Салимуллин И.Д.
Комаров П.И.
Преподаватель Миллер М.А.
Озёрск
2013
Цель работы: определить коэффициент теплопередачи в модели теплообменного аппарата экспериментальным и расчетным методом.
Введение:
Теплопередача — физический процесс передачи тепловой энергии от более горячего тела к более холодному либо непосредственно (при контакте), либо через разделяющую (тела или среды) перегородку из какого-либо материала. Когда физические тела одной системы находятся при разной температуре, то происходит передача тепловой энергии, или теплопередача от одного тела к другому до наступления термодинамического равновесия. Самопроизвольная передача тепла всегда происходит от более горячего тела к более холодному, что является следствием второго закона термодинамики.
Всего существует три простых (элементарных) вида передачи тепла:
Теплопроводность
Конвекция
Тепловое излучение
Существуют также различные виды сложного переноса тепла, которые являются сочетанием элементарных видов. Основные из них:
теплоотдача (конвективный теплообмен между потоками жидкости или газа и поверхностью твёрдого тела);
теплопередача (теплообмен от горячей жидкости к холодной через разделяющую их стенку);
конвективно-лучистый перенос тепла (совместный перенос тепла излучением и конвекцией);
термомагнитная конвекция
Во многих теплообменных аппаратах передача тепла от одного теплоносителя к другому осуществляется через разделяющую их перегородку (стенку аппарата, стенку трубы и т.д.). Количество передаваемого тепла в единицу времени от горячего теплоносителя к менее нагретому рассчитывается по следующей формуле:
Вт,
где к - коэффициент теплопередачи, Вт/(м2 - град);
-
средняя
разность температур (температурный
напор) между
теплоносителями, °С;
F-площадь теплопередающей перегородки, м2.
Определив из опыта путем измерения Q, , а также зная размеры теплопередающей перегородки, можно найти экспериментальный коэффициент теплопередачи:
Нахождение расчетного коэффициента теплопередачи состоит из ряда последовательных вычислений.
Ход работы:
-
Противоток.
Теплоноситель
Горячая вода
Холодная вода
Обозначение
Размерность
оС
оС
делений
кг/сек
оС
оС
делений
кг/сек
№ опыта
1
65
62
50
0,12
20
32
30
0,0925
2
65
62
20
32
3
65
62
20
32
сред.
знач.
65
62
20
32
1.Определение экспериментального коэффициента теплопередачи.
Найдем количества тепла, отданного горячей водой за 1 секунду.
Температурный напор.
Средняя
температура напора.
Площадь поверхности теплообменника.
внутренний
диаметр внутренней трубы.
наружный
диаметр внутренней трубы.
число
элементарных проводников.
длина
труб.
Вт/(м2*град.)
2.Расчет
коэффициента теплопередачи
.
Определение
коэффициента теплопередачи
.
.
В
зависимости от числа
находим
критерий Нуссельта.
=>
Турбулентный режим.
Вт/(м2*град.)
Определение
коэффициента теплопередачи
.
.
В зависимости от числа находим критерий Нуссельта.
=> Турбулентный режим.
Вт/(м2*град.)
Вт/(м2*град.)