1.4. Расчет коэффициента теплоотдачи от конденсирующегося пара хладагента к стенке трубы

Коэффициент теплоотдачи от хладагента к стенке трубы

где r = i₂ - i₃ – теплота фазового перехода хладагента при t_к, Дж/кг,

– плотность жидкого холодильного агента при t_к, кг/м³,

– ускорение свободного падения, м/с²,

– коэффициент теплопроводности жидкого хладагента при t_к, Вт/(м∙К),

– коэффициент кинематической вязкости жидкого хладагента при t_к, м²/с,

– наружный диаметр трубы,

β = n_р^-0,25 – коэффициент, учитывающий влияние на теплоотдачу толщины пленки конденсата, стекающего по пучку горизонтальных труб,

θ_a – разность между температурой стенки трубы и t_к, °C,

Обозначим и рассчитаем комплекс известных величин

Тогда ,

n_р – половина числа рядов труб по вертикали для шахматного пучка,

принимаем n_р = 4, тогда ,

Плотность теплового потока от стенки трубы к охлаждающей воде, определяется выражением

где δ_ст и λ_ст – толщина и теплопроводность стенки, δ_ст=0,0025 м и λ_ст=50 Вт/(м·К),

δ_вк и λ_вк – толщина и теплопроводность водяного камня, δ_вк=0,0006 м и λ_вк=1,5 Вт/(м·К),

δ_м и λ_м – толщина и теплопроводность масла, δ_м=0,00006 м и λ_м=0,12 Вт/(м·К),

Строим график зависимости плотности теплового потока от стенки трубы к охлаждающей воде, рисунок 3. За начальную точку принимаем точку пересечения осей координат. Анализ формулы показывает, что это уравнение прямой линии, выходящей из начала координат. Поэтому принимаем одно любое значение θ_в в диапазоне от 0 до θ_m и строим график . В тех же координатах строим график зависимости плотности теплового потока от конденсирующегося холодильного агента к стенке трубы q_а = f(θ_а).

Точка пересечения графиков и дает искомое значение плотности теплового потока q_F_вн и составляющих θ_a и θ_в среднелогарифмического температурного напора θ_m.