- •Б.Е. Байгалиев, а.В. Щелчков, а.Б. Яковлев, п.Ю. Гортышов теплообменные аппараты
- •Байгалиев б.Е.
- •Технические характеристики теплообменных аппаратов
- •Классификация теплообменных аппаратов1
- •2. Кожухотрубные теплообменные аппараты
- •Способы закрепления концов труб в трубной решетке
- •Компоновка труб в трубном пучке
- •1. 3. Секционные теплообменные аппараты и аппараты «труба в трубе»
- •Змеевиковые теплообменные аппараты
- •Трубчатые теплообменные аппараты для охлаждения воздуха и охлаждаемые воздухом
- •Оребрение Труба Схема Область применения
- •Теплообменники из полимерных материалов
- •Интенсификация теплообмена в трубчатых теплообменниках
- •Схемы устройств, применяемых для интенсификации теплоотдачи
- •Пластинчато-ребристые теплообменники
- •Пластинчатые теплообменники
- •Регенеративные теплообменные аппараты
- •Теплоносители
- •Показатели эффективности теплообменных аппаратов
- •2. Тепловой и гидромеханический расчеты кожухотрубных теплообменных аппаратов
- •Основные положения и расчетные соотношения теплового расчета теплообменного аппарата
- •Расчетные модели теплообменного аппарата
- •Конструктивные и режимные характеристики кожухотрубных та
- •Число труб в аппарате при разбивке трубной решетки по шести- угольникам и по концентрическим окружностям
- •Рекомендуемые значения w теплоносителей при вынужденном те- чении в каналах та
- •Задания на выполнение теплогидравлического расчета тепло- обменных аппаратов
- •Схемы теплогидравлических расчетов теплообменных аппаратов
- •Исходные данные на выполнение теплового и гидравлического расчета та
- •Сителей
- •Поверочный расчет авиационного кожухотрубного теплообменного аппарата
- •Задание на выполнение расчета
- •Расчет геометрических параметров
- •Тепловой расчет
- •Гидравлический расчет
- •Расчет массы матрицы теплообмена
- •Исследование работы теплообменного аппарата при имитационном моделировании1
- •4.1. Общие сведения
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок проведения опытов
- •Обработка результатов измерений
- •5. Испытание теплообменника
- •Классификация теплообменных аппаратов
- •Основные положения теплового расчета
- •Описание теплообменников
- •Описание экспериментального стенда
- •Методика проведения испытания
- •Обработка результатов экспериментов
- •Контрольные вопросы
- •Приложение
- •Список использованной литературы
- •Бажан п.И. И др. Справочник по теплообменным аппаратам. –
- •Оглавление
- •Теплообменные аппараты
Рекомендуемые значения w теплоносителей при вынужденном те- чении в каналах та
Среда |
Условия движения |
V, м/с |
Маловязкая жидкость (во- да,керосин и т.д.) |
Нагнетательная линия |
1…3 |
Всасывающая линия |
0,8…1,2 |
|
Вязкая жидкость (легкие и тяже- лые масла, растворы солей) |
Нагнетательная линия |
0,5…1,0 |
Всасывающая линия |
0,2…0,8 |
|
Маловязкая и вязкая жидкости |
Самотек |
0,1…0,5 |
Газ при большом напоре |
Нагнетательная линия компрессора |
15…30 |
Газ при небольшом напоре |
Нагнетательная линия вентилятора, газоход |
5…15 |
Незапыленный при атмосферном давлении |
Газоход |
12…16 |
Запыленный при атмосферном давлении |
Газоход |
6…10 |
Газ при естественной тяге |
Газоход |
2…4 |
Водяной пар: |
- |
30…75 |
перегретый |
||
сухой насыщенный, разрежен- |
- |
100…200 |
ный (в конденсатор) |
|
|
Пары насыщенные (углеводоро- |
Давление МПа: |
|
ды и др.) |
0,005…0,02 |
60…75 |
0,02…0,05 |
40…60 |
|
0,05…0,1 |
20…40 |
|
0,1 |
10…25 |
Для турбулентного режима течения теплоносителя справедливо следующее: 2). Re > 2.400 - турбулентный режим:
/ 8RePr
Nu
T
, (2.33)
1
900
12,7
Re
/ 8 Pr 0 ,66 1
где1,81lg Re1,642 .
Для
жидкостей
⎛Pr
T
⎜⎜Pr
0,11
⎞
⎟⎟
при
Twв T
1;
⎝ wв ⎠ cp
⎛Pr
T
⎜⎜Pr
0,25
⎞
⎟⎟
при
Twв T
1 ;
⎝ wв ⎠ cp
Prwв для Прандтля при Twв.
T
Для газов 1
при
wв 1
T
cp
m
⎛T ⎞ T
⎜wв ⎟
wв
T ⎜T
⎟при
T 1 ,
⎝cp ⎠
⎡
cp
⎛T ⎞ ⎤
⎜wв ⎟
где
m ⎢0,3lg⎜
⎟0,36⎥.
⎣⎢ ⎝Tcp ⎠ ⎥⎦
Коэффициент сопротивления трения определяется при следующих условиях:
3).
Re2.400 – ламинарный режим
64
T
Re T . (2.34)
Для жидкостей:
⎜⎜
wв ⎞
⎟⎟
0,5
при
Twв 1
T T ;
⎝⎠ cp
⎜⎜
wв ⎞
⎟⎟
0,58
при
Twв 1
T T .
⎝⎠ cp
Для газов:
0,81
⎛T ⎞ T
⎜wв ⎟
wв
T ⎜T ⎟
при
0,5
T
1,
⎝
1
cp ⎠
при
cp
Twв 1
T
cp
4).
2.400 Re 3104
0 ,316
– турбулентный режим:
T
Re 0 ,25
T
. (2.35)
Для жидкостей:
⎜⎜ wв
0 ,24
⎞
⎟⎟
при
Twв 1
T T ;
⎝ ⎠ cp
⎛ ⎞ T
⎟
при
ср 1
T T .
6 ⎝ ⎠ wв
Для газов:
⎛T ⎞
0,5
⎜ ⎟
T T
⎝wв ⎠ .
5).
Re 3104 – турбулентный режим:
T
T , (2.36)
где T
определяется по формулам п.4.
Теплоотдача и сопротивление при продольном обтекании пучков труб
T
Nu
0 ,023
Re 0 ,8 Pr
0 ,4 1
0 ,91 Re
0 ,1 Pr
0 ,4 1
2 exp
B ,
(2.37)
⎛ ⎞
;
,
где
Nu
dэ
; Re wdэ
⎜Gd э ⎟
⎜s ⎟ T
– по п.2. раздела «тепло-
⎝ мтр ⎠
отдача и сопротивление в трубах».
Для расположения труб по треугольнику и по концентрическим ок- ружностям
2
2 3 ⎛S ⎞ 1
B ⎜⎜ ⎟⎟ .
⎝d н ⎠
Коэффициент сопротивления трения для треугольного расположения труб и расположения труб по концентрическим окружностям определяется формулой:
⎪⎧
0 ,57
⎛S
⎜
1⎟0 ,531 exp a ⎪⎫
T ⎨
⎪⎩
⎞
⎟
⎬ T , (2.38)
⎪⎭
⎧⎪ ⎡ ⎛S
⎞⎤⎪⎫
⎛S ⎞ S
где
a
0,58⎨1
exp⎢70⎜⎜
1⎟⎟⎥⎬9,2⎜⎜
1⎟⎟
при
1,02 ,
⎩⎪ ⎢⎣
⎝d H
⎛ S
⎠⎥⎦⎪⎭
⎞
⎝d H ⎠ d H
S
a 0 ,58
9 ,2 ⎜⎜
⎝
1 ⎟⎟
d
H ⎠
при
1 ,02 ,
d
H
εT- по формулам п.4 раздела «теплоотдача и сопротивление в трубах».
Коэффициент местного сопротивления
Коэффициент сопротивления при резком изменении сечения канала любой формы при числах Рейнольдса Re>104 определяют по графикам (рис. 2.5).
Здесь f0- площадь поперечного сечения канала «малого» сечения; f1 -то же для канала «большого сечения».
Коэффициенты сопротивления при резком изменении сечения канала
при
Re 104
определяются с помощью графиков
f ⎛Re,f
⎜
⎞или зависимо-
f
⎟
стей
m
f Re , где
Re w0 dэ /
– скорость в расчетном сечении. За
расчетное сечение принимают меньшее (f0), за определяющий размер - экви- валентный (гидравлический) диаметр dЭ.
Рис. 2.5. График для определения ζm при резком изменении поперечно-
го сечения канала
