
- •Тепловые и массообменные процессы
- •Тепловые и массообменные процессы
- •Введение
- •Символы, наименования и единицы измерения основных физических величин
- •Лабораторная работа №1 Изучение процесса теплопроводности
- •Основные понятия
- •Описание лабораторной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка опытных данных
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №2 Изучение процесса теплопередачи
- •Основные понятия
- •Описание лабораторной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №3 Основные параметры влажного воздуха
- •Описание прибора
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №4 Исследование кинетики сушки
- •Основные понятия
- •Описание лабораторной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №5 Изучение процесса конвективной сушки
- •Основные понятия Основные параметры влажного газа
- •Описание лабораторной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №6 Изучение процесса массопередачи
- •Общие сведения
- •Описание лабораторной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •Приложение Инструменты и приборы, используемые при выполнении лабораторного практикума
- •Физические свойства воды на линии насыщения
- •Физические свойства сухого воздуха
- •Библиографический список
- •Содержание
- •Тепловые и массообменные процессы
- •308012, Г. Белгород, ул.Костюкова, 46
Контрольные вопросы
1. Физическая сущность процесса теплопроводности.
2. Основной закон теплопроводности.
3. Коэффициент теплопроводности и факторы, влияющие на его величину
4. Теплопроводность теплоизоляционных материалов.
5. Расчет потерь тепла в окружающую среду.
Лабораторная работа №2 Изучение процесса теплопередачи
Цель работы: Исследование процесса теплопереноса в рекуперативном теплообменнике типа "труба в трубе"; проверка зависимости интенсивности процесса от скорости течения холодного теплоносителя.
Основные понятия
Теплопередачей называется перенос теплоты от горячего теплоносителя к холодному. Через разделяющую поверхность. Движущей силой процесса является разность температур горячего и холодного теплоносителей. Эта разность по данным аппарата непрерывно меняется, поэтому используют величину средней разности температур, рассчитываемую с учетом взаимного направления теплоносителей.
Количество теплоты, передаваемое при установившемся режиме, определяют из основного уравнения теплопередачи
где
Q - тепловой поток, Вт;
K
- коэффициент теплопередачи, Вт/(м К);
Δtср
-
средний температурный напор, К;
SТ
-
поверхность теплообмена,
м2.
Теплопередача - сложный процесс, включающий теплоотдачу от горячего теплоносителя стенке, теплопроводность внутри стенки и теплоотдачу от станки холодному теплоносителю. По правилу аддитивности:
где
– коэффициент теплоотдачи от горячего
теплоносителя стенке, Вт/(
);
– толщина стенки, м;
– коэффициент теплопроводности стенки,
Вт/(
);
– сумма термических сопротивлений
загрязнения (накипь, ржавчина и т. д.),
(
)/Вт;
– коэффициент теплоотдачи от стенки
холодному теплоносителю, Вт/(
).
Коэффициент теплопередачи всегда меньше наименьшего из а, поэтому одним из способов интенсификации процесса является увеличение коэффициента теплоотдачи холодного теплоносителя, что достигается повышением скорости течения последнего. Для
турбулентного
режима
.
Описание лабораторной установки
На (рис.2.1) представлена лабораторная установка. Схема установки состоит из теплообменного аппарата 1, термостата2, регулировочного вентиля 3,ротаметра 4.
Рис. 2.1. Лабораторная установка для изучения процесса теплопередачи.
Теплообменник типа «труба в трубе» представляет собой аппарату в котором по внутренней трубе диаметром 16 х 2 мм протекает горячий теплоноситель (вода). Поверх внутренней трубы коаксиально расположены наружные трубы – рубашки диаметром 32 х 3 мм. Полезная поверхность теплообмена составляет = 0,1 м2. Холодный теплоноситель перемещается в межтрубном пространстве. Его расход регулируется вентилем 3 и регистрируется ротаметром 4. Отработанная вода поступает в слив 5.
Термостат 2 служит для нагревания воды до заданной температуры и перемещения ее в аппарате.
– температура горячего теплоносителя на входе в аппарат, °С;
–
температура горячего теплоносителя
на выходе из аппарата, °С;
–температура холодного теплоносителя на входе в аппарат, °С;
–температура холодного теплоносителя на выходе из аппарата,°С. Схема подачи теплоносителей – противоток.