4.3 Расчет конвективного теплообмена

По таблице для воды при температуре воды tв,°С определяем ее теплофизические свойства: теплопроводность λв, Вт/(м*К) , кинематическая вязкость υв, м²/c и число Прандтля Prв.

Режим течения воды определяется по числу Рейнольдса Reв

Reв=ωв*d1/ υв

При Reв>10^4 применяется формула для турбулентного режима, по которой определяется среднее значение числа Нуссельта

Nuв=0,021*Reв* Prв.

Коэффициент теплоотдачи от воды к стенке трубы α1, Вт/(м²*К) определяется из выражения

α1= Nuв* λв/d1

По таблице для воздуха при температуре воздуха tвозд,°С определяем его теплофизические свойства: теплопроводность λвозд, Вт/(м*К), , кинематическая вязкость υвозд, м²/c и число Прандтля Prвозд.

Температурный коэффициент объемного расширения воздуха βвозд,К‾¹ определяется из выражения

Βвозд=( tвозд+273,15)^-6.

Число Грасгофа Grвозд , по которому устанавливается влияние свободной конвекции на интенсивность теплоотдачи

Grвозд= βвозд*g*(tв-tвозд)*d³2/ υ²возд

При Grвозд* Prвозд>2*10^7 рекомендуемая формула для определения числа Нуссельта имеет вид

Nuвозд=0,135(Grвозд* Prвозд)^0,33.

Коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к воздуху α2, Вт/(м²*К) определяется из выражения

α2= Nuвозд* λвозд/d2

Линейный коэффициент теплопередачи Kl, Вт/(м*К) , определяется из выражения

Kl=(1/πd1α1+(1/2πλ)*lnd2/d1 + 1/ πd2α2 )^-1

Линейная плотность теплового потока ql, Вт/м определяется из выражения

ql = Kl(tв-tвозд).

4.4 Расчет теплообменных аппаратов

Средняя температура воздуха в теплообменнике t2 ср,°С определяется из выражения

t2 ср=0,5(t´2+t´´2)

Действительный объемный расход воздуха Vд, м³/c определяется по формуле

Vg=(Vн/3600)*( t2 ср+273,15/273,15).

Тепловая мощность теплообменника Q, кВт определяется по формуле

Q= Vg([C´p]0 t´´2* t´´2 - [C´]0 t´2* t´2) , где[C´p]0 t´´2 и [C´]0 t´2 –табличные значения средней объемной изобарной теплоемкости воздуха, кДж/(м³*К).

Средний логарифмический температурный напор для прямоточной и противоточной схем движения теплоносителей ∆tл, °С определяется из выражения

∆tл=(δеδ-δtм)/ ln δеδ/ δtм, где δеδ и δtм - большая и меньшая разность температур между теплоносителями,°С.

Поверхность нагрева теплообменника и прямоточной и противоточной схемой движения теплоносителей F, м² , определяется по формуле

F=Q/K*∆tл

6. Содержание и оформление контрольных работ

6.1 Приводятся следующие требования к оформлению контрольных работ: контрольные работы выполняются на листах формата А4 по ГОСТ 2.301-68. Текст может быть выполнен рукописно или с помощью средств компьютерной техники. Рукописный текст может быть написан на одной стороне листа формата А4 с высотой прописных букв не более 10мм. Текст следует размещать, соблюдая размеры полей:

правое-15 мм;

левое-30 мм;

верхнее-15 мм;

нижнее-25 мм.

При оформлении текста, заголовков, иллюстраций, таблиц, и приложений следует руководствоваться требованиями ГОСТ Р 1.5-2002, ГОСТ 2.105-95, используя стандартную терминологию, а при ее отсутствии принятую в технической литературе.

Применяемые наименования величин в выполненном задании должны соответствовать требованиям ГОСТ 8.417-2003 и ОК 015-94.

Листы контрольной работы нумеруют арабскими цифрами. Номер листа проставляют на нижнем поле листа справа. На титульном листе номер листа не проставляют.

Оформление иллюстраций в форме графиков и диаграмм выполняют Р 50-77-88.