Чепурний Тепломасообмін-разблокирован
.pdfРозв’язування
Середня температура води, оС
tв 0,5(tв tв ) 0,5(80 60) 70.
Теплофізичні властивості води для середньої температури (дода-
ток В): Срв = 4,1865 кДж/(кг К); в = 0,666 Вт/(м К); в = 0,421 10-6 м2/с;
Рrв = 2,1.
Різниця температур між водою і повітрям, оС:
–більша tб tв tпв 80 20 60 ;
–менша tм tв tпв 60 40 20 .
Середньологарифмічний температурний напір, оС
|
|
tб tм |
|
60 20 |
|
|||
t |
|
36,4. |
||||||
ln tб / tм |
|
ln 60/ 20 |
|
Орієнтовна середня температура стінки труб, оС
tст 0,5( tм tб ) 0,5(60 20) 40.
Критерій Прандтля води для 40оС (додаток В): Prст = 4,31. Критерій Рейнольдса для потоку води
Reв wв dв 0,65 0,011 1,696 104 .в 0,421 10 6
Критерій Нуссельта для води
Nuв 0,023 Re0,8в Prв0,43 (Prв/Prcт )0,25
0,023 1,696 104 0,8 2,410,43 2,41/ 4,31 0,25 64,1.
Коефіцієнттепловіддачівідводидовнутрішньоїстінкитруби,Вт/(м2 К)
в Nuв в 64,1 0,666 3882 . dв 0,011
Середня температура повітря, оС
tп 0,5(tп tп ) 0,5(20 40) 30.
Теплофізичні параметри повітря для середньої температури (додатокД):
п 1,165 кг/ м3 ; Срп = 1,005кДж/(кгК); п = 16 10-6 м2/с; п = 0,02757 Вт/(мК);
Рrв = 0,701.
Коефіцієнт оребрення за (8.19)
[2(S1 S2 0,785 d32 ) d3 (Sp )]/( d3 Sp )
2 30 30 0,785 122 3,14 12 2,5 0,3 / 3,14 12 2,5 20,3.
Еквівалентний діаметр за (8.20), мм
de 2(S1 d3 )(Sp ) /[(S1 d3 ) (Sp )]
2 30 12 2,5 0,3 / 30 12 2,5 0,3 4.
Критерій Рейнольдса для потоку повітря
Re |
п |
|
wп dе |
|
6 0,004 |
1,5 103 . |
|
п |
16 10 6 |
||||||
|
|
|
|
100
Параметр оребрення
р S1 Sp p / de d2зн 30 2,5 20,3 0,3/ 122 4 0,793.
Критерій Нуссельта за (8.25)
Nuп 0,11 0p,4 Re0,62 Pr0,33 0,11 0,7930,4 15000,62 0,7010,33 8,3 .
Коефіцієнт тепловіддачі до повітря, Вт/(м2 К)
п Nuп п 8,3 0,02757 57 . dе 0,004
Характеристика для суцільних ребер
o 1,15 S1 / d3 1,15 30/12 2,875 .
Умовна висота ребра за (8.18), мм
h d3 ( o 1)(1 0,35 ln o ) / 2 12 2,875 1 1 0,35ln 2,875 / 2 15,4.
Параметр m
m 2 п /( ) 0,5 2 64,365/(204 0,0003) 0,5 45,86 .
Добуток m·h'
mh 45,86 0,0154 0,706. Значення th(m·h') із рис. 8.3: th(m·h') = 0,62.
Коефіцієнт ефективності ребра
E th(mh )/(mh ) 0,62/ 0,706 0,877 .
Ступінь оребрення за (8.21)
[2(S1 S2 0,785 d32 ) d3 (Sp )]/[ d3 (Sp )]
2 30 30 0,785 122 3,14 12 2,5 0,3 / 3,14 12 2,5 0,3 19,97.
Коефіцієнт ефективності оребреної поверхні
Еор 0,75 Е (1 0,75 Е) / 0,75 0,877 1 0,75 0,877 /19,97 0,675.
Приведенийкоефіцієнттепловіддачівідповітрядостінкитруби,Вт/(м2·К)
пр п Еор 57 0,675 20,3 781.
Коефіцієнттеплопередачі, віднесенийдовнутрішньоїповерхні, Вт/(м2 К)
|
1 |
|
|
ст |
|
|
1 |
1 |
|
1 |
|
1 10 3 |
1 |
|
1 |
|
K |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
653 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
в |
|
ст |
|
|
|
|
3882 |
|
204 |
|
785 |
|
|
||
|
|
пр.з |
|
|
|
|
|
8.3 Задачі для самостійної роботи
Задача 8.3.1. Повітропідігрівник виготовлений із сталевих труб діаметрами dз/dв, на які насаджені круглі сталеві ребра діаметром D і товщиною δ. Труби розташовані в шаховому порядку з кроками S1 і S2. В трубах рухаються гарячі гази зі швидкістю Wг, які охолоджуються від температури t'г до температури t''г. Повітря омиває пучки труб в поперечному напрямку зі швидкістю Wп іпідігрівається від температури t'п до температури t''п. Витрати газів іповітря складають Gг і Gп, відповідно. Визначити коефіцієнт теплопередачі, якщо крок між ребрами на трубах дорівнює Sр. Необхідні дані для розрахунків наведенів табл. 8.3.
101
Таблиця 8.3 – Варіанти для розв’язання задачі 8.3.1
№ вар |
Gг, |
Gп, |
Wг, м/c |
Wп, |
о |
о |
о |
о |
dз/dв, |
D, мм |
S1, мм |
S2, мм |
Sр, |
δр, мм |
м3/год |
м3/год |
м/c |
tг', С |
tг'', С |
tп', С |
tп'', С |
мм |
мм |
||||||
1 |
|
36000 |
12,5 |
10 |
400 |
150 |
20 |
130 |
33/30 |
60 |
2,1D |
2,2D |
10 |
1 |
2 |
54000 |
46000 |
14 |
12 |
|
130 |
15 |
120 |
36/33 |
65 |
2,2D |
2,3D |
8 |
1,2 |
3 |
36000 |
|
13 |
11 |
420 |
140 |
10 |
90 |
38/35 |
70 |
2,2D |
2,2D |
12 |
1 |
4 |
32000 |
28000 |
13,2 |
12,2 |
380 |
160 |
15 |
|
40/36 |
72 |
2,2D |
2,1D |
10 |
1,5 |
5 |
28000 |
24000 |
12,4 |
10 |
|
170 |
20 |
120 |
42/38 |
74 |
2,2D |
2,2D |
8 |
1 |
6 |
44000 |
|
13 |
9 |
360 |
140 |
|
95 |
35/32 |
64 |
2,2D |
2,1D |
7 |
1 |
7 |
|
32000 |
12,8 |
11,5 |
380 |
150 |
25 |
125 |
38/36 |
58 |
2,15D |
2,2D |
10 |
1,3 |
8 |
50000 |
|
12,4 |
9,6 |
440 |
170 |
18 |
138 |
40/38 |
52 |
2,1D |
2,15D |
6 |
0,8 |
9 |
42000 |
38000 |
12,7 |
9,8 |
500 |
|
20 |
110 |
42/38 |
56 |
2,2D |
2,1D |
9 |
0,7 |
10 |
|
28000 |
11,8 |
8,6 |
450 |
160 |
22 |
128 |
36/32 |
65 |
2,2D |
2,2D |
8 |
0,6 |
11 |
34000 |
26000 |
12,8 |
10,8 |
430 |
|
15 |
105 |
35/32 |
62 |
2,2D |
2,1D |
10 |
0,5 |
12 |
|
44000 |
12,3 |
9,5 |
420 |
170 |
10 |
110 |
38/36 |
70 |
2,2D |
2,2D |
8 |
0,8 |
13 |
30000 |
22000 |
11,8 |
9,2 |
390 |
|
5 |
95 |
40/38 |
66 |
2,15D |
2,15D |
7 |
1,2 |
14 |
|
33000 |
12 |
8,7 |
405 |
160 |
10 |
120 |
36/32 |
58 |
2,2D |
2,1D |
9 |
1 |
15 |
52000 |
43000 |
12,5 |
10,5 |
400 |
150 |
15 |
|
40/37 |
54 |
2D |
2D |
10 |
1 |
16 |
|
20000 |
11,6 |
11 |
380 |
140 |
20 |
100 |
33/30 |
58 |
2,2D |
2,1D |
8 |
1,2 |
17 |
27000 |
21000 |
12 |
9,6 |
|
160 |
20 |
120 |
42/38 |
60 |
2,3D |
2D |
6 |
0,9 |
18 |
38000 |
24000 |
12,6 |
10 |
390 |
|
10 |
90 |
28/25 |
50 |
2,2D |
2,1D |
9 |
0,8 |
19 |
|
34000 |
13 |
8,8 |
410 |
140 |
10 |
100 |
26/23 |
45 |
2,3D |
2,1D |
10 |
1 |
20 |
34000 |
|
13 |
10,5 |
430 |
130 |
20 |
120 |
36/33 |
52 |
2,2D |
2,1D |
8 |
1,2 |
21 |
|
26000 |
11,8 |
11 |
445 |
145 |
20 |
140 |
38/34 |
48 |
2,1D |
2,1D |
6 |
1 |
22 |
40000 |
|
12,5 |
10 |
390 |
150 |
20 |
120 |
40/38 |
54 |
2,2D |
2,2D |
8 |
0,7 |
23 |
39000 |
29000 |
13,2 |
10,4 |
420 |
150 |
15 |
115 |
38/35 |
60 |
2,1D |
2D |
10 |
0,5 |
24 |
|
38000 |
12,6 |
11,2 |
450 |
160 |
15 |
125 |
36/33 |
65 |
2,2D |
2,1D |
12 |
0,8 |
25 |
60000 |
52000 |
13,2 |
11,4 |
460 |
140 |
20 |
140 |
33/30 |
68 |
2,1D |
2D |
11 |
0,7 |
102
9 ТЕПЛОМАСООБМІННІ ТА ТЕРМОВОЛОГІСНІ ПРОЦЕСИ
9.1 Загальні відомості
Такі процеси виникають під час контакту рідинних і газових середовищ. При цьому разом із теплотою переноситься і маса. Так званий "сухий" теплообмін обчислюється за відомою формулою
qc tпов tн , |
(9.1) |
де tпов – температура на межі поділу фаз;
tн – температура подалі від поверхні, яка вважається рівною температурі насичення для певного парціального тиску;
α – коефіцієнт тепловіддачі, який визначається за певними критеріальними рівняннями.
Процеси масообміну (mass exchange) здійснюються за рахунок різниці парціальних тисків. В процесах дифузії (diffusion) різницю парціальних тисків можна замінити різницею концентрацій (різницею вологовмістів для термовологісних процесів). Питомий тепловий потік за рахунок масообміну визначається з рівняння
qмо dмф d r , |
(9.2) |
де σ – коефіцієнт випаровування, кг/(м2·с);
dмф – безрозмірна масова концентрація (concentration) вологи на межі поділу фаз, кг/кг;
d'' – безрозмірна масова концентрація вологи в потоці газу;
r – теплота пароутворення (heat generation of steam), яка для води обчислюється за формулою
r 2500 2,333 t . |
(9.3) |
Коефіцієнт дифузії для повітря визначається за співвідношенням, м2/с
|
5 |
|
98 |
|
T |
1,81 |
|
|||
D 2,31 10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
(9.4) |
|
P |
273 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
де Р – тиск в кПа, Т – абсолютна температура, К.
За аналогією процесів тепло- і масообміну за умови Pr = PrD співвідношення між α і σ дорівнює
|
|
a Cp |
|
Cp |
|
Cp |
, |
(9.5) |
|
|
D |
Le |
Pr/ PrD |
||||||
|
|
|
|
|
де Ср – масова ізобарна теплоємність (heat capacity) газової фази;
а – коефіцієнт температуропровідності (temperature conductivity) газової фази;
Le D/ a – критерій Льюїса;
PrD / D – дифузійний критерій Прандтля.
103
Питомий потік маси дорівнює, кг/(м2·с) |
|
j г dмф d , |
(9.6) |
де β – коефіцієнт масообміну; ρг – густина газової фази.
На підставі гідродинамічної аналогії процесів теплота масообміну можна отримати такі співвідношення
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
. |
(9.7) |
|
|
|
|
|
г |
Cp |
|
г |
Le |
|
||||
|
Базуючись на критеріальних рівняннях теплообміну та масообміну |
||||||||||||
Nu C Ren Prm ; Nu |
D |
C Ren Prm |
за умови Re = const можна отримати |
||||||||||
Nu |
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
||
Lem , звідки виходить |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
NuD |
|
|
|
|
г |
Ср |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
. |
|
(9.8) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На практиці поширені процеси з вологим повітрям (термовологісні процеси). Питомий потік вологи, який випаровується в повітря, визначається за формулою (9.6). Якщо вся теплота, яка витрачається на випаровування вологи, підводиться за рахунок конвективного теплообміну, то питомі потоки маси та теплоти визначаються за формулами
j г dн d ; |
(9.9) |
q t tм j r , |
|
де dн – вологовміст насиченого повітря; tн – температура мокрого термометра.
Для усталених процесів потоки теплоти та вологи дорівнюють
q hпв hв h ; (9.10) W dпв dв d ,
де hпв і dпв – ентальпія (enthalpy) і вологовміст (moisture content) повітря, відповідно;
hв і dв – ентальпія і вологовміст насиченого повітря біля поверхні води. Із рівнянь (9.10) виходить
q |
|
h |
, |
(9.11) |
|
|
|||
W |
d |
|
де ε – тепловологісне відношення (heat moister ratio) – кутовий коефіцієнт процесу на h – d діаграмі вологого повітря [11].
Кінцеві значення параметрів повітря в термовологісних процесах визначаються з рівнянь теплового і вологісного балансів
h2 |
h1 |
|
Q |
; d2 |
d1 |
|
W |
, |
(9.12) |
Gпв |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
Gпв |
|
де Gпв – масова витрата повітря.
Процеси осушення повітря можна обчислювати за рівнянням "сухого" теплообміну за допомогою коефіцієнта вологовипадання
104
|
Q |
|
|
|
|
|
h2 h1 |
|
||
Qсх |
|
|
Gпв t1 t2 |
|
||||||
|
|
|
|
|||||||
або |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hw |
|
|||
|
|
|
|
h |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Cp t tw |
|
|||||||
|
|
|
|
В (9.13) індексом ''w" позначені значення величин біля поверхні. Загальний тепловий потік
Q F t ,
де F – площа контакту фаз.
Потік сконденсованої вологи
W0 1 F t . r
Зв’язок між коефіцієнтами ξ і ε
|
|
; |
r |
. |
r |
|
|||
|
|
1 |
Коефіцієнт вологовипадання в процесах осушування повітря
ос |
|
|
Q0 |
, |
|
Q0 |
2500 W0 |
||||
|
|
|
(9.13)
(9.13, а)
(9.14)
(9.15)
(9.16)
(9.17)
де Q0 і W0 – холодовидатність (cold productivity) і осушувальна здатність
(drainage) апарата.
У зрошувальних камерах (irrigation chamber) відбувається масовіддача з поверхонь крапель до повітря. Для адіабатного випаровування в межах Re ≤ 200 коефіцієнт масовіддачі можна визначати з критеріального рівняння
Nu |
D |
|
l* |
2 0,85 Re0,52 Pr0,33 |
Gu0,135 |
, |
(9.18) |
|
|||||||
|
|
D |
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
де Gu Tс Tм / Tc – критерій Гухмана; l * – середній діаметр крапель;
Тс і Тм – абсолютні температури сухого і "мокрого" термометра. Наведемо ще деякіформули для розрахунків термовологіснихпроцесів Середньологарифмічний ентальпійний напір
|
h |
h2 h1 |
|
. |
(9.19) |
|||
|
||||||||
|
|
|||||||
|
|
ln |
hw h |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hw h2
Температурний та ентальпійний коефіцієнти ефективності в зрошувальних апаратах
Et |
|
t1 t2 |
; |
(9.20) |
|
||||
|
|
t1 tw |
|
Eh h2 h1 . hw h1
105
У формулах (9.19) і (9.20) індексом "w" позначені величини на кривій насичення повітря (φ = 100%).
Контрольні запитання
1.Запишіть рівняння масовіддачі. Що є рушійною силою масовіддачі?
2.Поясніть практичне значення аналогії між процесами масо- і теплообміну.
3.За рахунок яких чинників зростає інтенсивність процесу масовіддачі?
4.Як змінюється теплота пароутворення та коефіцієнт дифузії в разі збільшення температури?
5.Як буде змінюватись масовий потік зі збільшенням густини?
6.Поясніть, як буде змінюватись кутовий коефіцієнт термовологісних процесів в разі зменшення різниці вологовмістів?
7.Як буде змінюватись коефіцієнт масообміну в разі збільшення коефіцієнта гідравлічного опору?
8.Поясніть, як впливає збільшення критерія Льюїса на коефіцієнт випаровування?
9.Як зміниться коефіцієнт масообміну в разі зменшення критерію Льюїса?
10.Як буде змінюватись коефіцієнт теплообміну в разі збільшення коефіцієнта масообміну за умови Re = const?
11.В чому полягає суть адіабатного випаровування рідини? Які теплові потоки виникають на поверхні рідини при її випаровуванні?
9.2 Приклади розв’язання задач
Задача 9.2.1. Визначити витрату вологи, яка випаровується в сушарці (dryer) зі стрічки матеріалу шириною 1 м і довжиною 2,2 м, якщо швидкість повітря з параметрами φ1 = 5%, t1 = 75 оC становить 4 м/с, а температура на поверхні стрічки 32 оС. Тиск в сушарці 100 кПа.
Розв’язування
На h-d діаграмі визначаємо т.1, яка характеризує початковий стан повітря з параметрами φ1, t1 і визначаємо вологовміст повітря в цій точці: d1 = 0,012 кг/кг.
Із таблиць властивостей сухого повітря (додаток Д) визначаємо його теплофізичнівластивості:λс = 0,0293 Вт/(м·К); νс = 19,5·10-6 м2/с;Prс= 0,693.
Густина сухого повітря, кг/м3
сп |
|
P |
|
100 |
|
1. |
|
0,287 348 |
|||||
|
|
R T1 |
|
106
Густина вологого повітря, кг/м3 [11]
вп |
|
cп 1 d1 |
|
1 1 0,012 |
|
0,9928. |
|
1 1,61 0,012 |
|||||
|
|
1 1,61 d1 |
|
Теплоємність вологого повітря, кДж/(кг К) [11]
Срп = Срсп + 1,9d1 = 1 + 1,9 0,012 = 1,023.
Критерій Рейнольдса для потоку повітря
|
w l |
|
4 2,2 |
5 |
Re |
|
|
|
4,512 10 . |
|
19,5 10 6 |
Оскільки Re > 105, то режим течії в приграничному шарі турбулентний, а критерій Нуссельта визначається з критеріального рівняння
Nuп 0,037 Re0,8 Pr 0,33 0,037 4,512 105 0,8 0,6930,33 1093.
Коефіцієнт тепловіддачі від повітря до стрічки матеріалу, Вт/(м2 К)
Nu c 1093 0,0293 14,5. l 2,2
Із співвідношення β = α/(ρ·Ср) визначаємо β·ρ = α/Ср.
Із h-d діаграми визначаємо вологовміст повітря в приграничному шарі стрічки для tc = 32 °C, d2 = 0,0308 кг/кг.
Питомий потік маси, кг/(м2·с)
j d2 d1 / Ср d2 d1
14,5/1,023 0,0308 0,012 10 3 2,726 10 4.
Площа поверхні тепломасообміну, м2
F a l 1 2,2 2,2 .
Масовий потік вологи зі стрічки матеріалу в повітря, кг/с
W j F 2,726 10 4 2,2 6 10 4 .
Теплота пароутворення для tc = 32 оC кДж/кг за (9.3) r 2500 2,333 t 2500 2,33 32 2425,44.
Питома теплота, яка витрачається на випаровування, кВт q W r 6 10 4 2425,44 1,455.
Задача 9.2.2. На вході в повітроохолодник (ПО) (air cooler) параметри повітря складають: t1 = 8 оC, φ1 = 60 %, а на виході з нього – t2 = 0 оC, φ2 = 85 %. Поверхня ПО площею 45м2 виготовлена із сталевих труб діаметром 38/33 мм. Визначити холодовидатність і осушну здатність ПО, якщо швидкість повітря в ньому 5 м/с; розташування труб шахове.
Розв’язування
Середня температура повітря, оС
tпов 0,5 t1 t2 0,5 8 0 4 .
107
Із таблиць (додаток Д) визначаємо теплофізичні властивості повітря для середньої температури: λпов = 0,0246 Вт/(м·К); νпов = 13,63·10-6 м2/с; Ср = 1,05 кДж/(кг·К).
Критерій Рейнольдса для руху повітря
Re |
w dз |
|
5 0,038 |
13900. |
|
13,63 10 6 |
|||
|
|
|
В разі поперечного обтікання шахового пучка труб за умови 103 < Re< 2·105 критеріальне рівняння теплообміну має вигляд (4.6)
Nu 0,26 Re0,6 Pr0,37 0,26 139000,6 0,70,37 85,7 .
Коефіцієнт тепловіддачі до повітря, Вт/(м2 К)
Nu пов 85,7 0,0246 55,5 . d 0,038
На h-d діаграмі визначаємо точки 1 і 2, які характеризують стан повітря на вході в ПО і на виході з нього та визначаємо ентальпію повітря в цих точках: h1 = 18 кДж/кг, h2 = 8 кДж/кг. Далі через точки 1 і 2 проводимо лінію до перетину її з кривою насичення (φ = 100 %) і визначаємо ентальпію і температуру повітря біля поверхні ПО: hпв = 3 кДж/кг; tпв = – 4 оC.
Середня ентальпія повітря, кДж/кг
hпов 0,5 h1 h2 0,5 18 8 13.
Коефіцієнт вологовипадання за (9.13)
|
|
|
|
h hw |
|
|
13 3 |
|||||||
|
|
|
Cp |
|
tw |
|
|
1,19. |
||||||
|
|
|
1,05 4 ( 4) |
|||||||||||
|
|
t |
||||||||||||
Загальний тепловий потік, Вт |
|
|
|
|||||||||||
Q F t 55,5 1,19 45 4 4 23776,2 . |
||||||||||||||
Осушна здатність, кг/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
W |
1 F t |
|
1,19 1 |
55,5 45 8 10 3 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,55 10 3 . |
||||
0 |
|
|
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
2500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Холодовидатність повітроохолодника з (9.17), Вт |
||||||||||||||
|
|
|
2500 W |
2500 1,19 1,55 10 3 |
||||||||||
Q0 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
24,3. |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,19 1 |
Задача 9.2.3. Визначити масовий потік від краплин (drop) води до повітря в зрошувальній камері довжиною 2,2 м, якщо витрата розпиленої води з температурою 18 оС складає 21,6 т/год, середній діаметр крапель 1,5 мм, швидкість повітря 2,4 м/с, параметри повітря на вході t1 = 25 оC, φ1 = 50 %, а температура повітря на виході з камери 15 оС.
108
|
|
|
|
Розв’язування |
|
|
|
Середня температура повітря в камері, оС |
|
||||
|
|
|
пов 0,5 t1 |
t2 0,5 25 15 20 . |
|
|
|
|
t |
|
|||
|
Із таблиць (додаток Д) визначаємо теплофізичні властивості повітря |
|||||
для |
середньої температури: |
ρ |
= 1,205 кг/м3; Ср = |
1 кДж/(кг·К); |
||
λ = 0,0259Вт/(м·К); а = 21,4·10-6 м2/с; ν = 16·10-6 м2/с; Pr = 0,703. |
||||||
|
На h-d діаграмі за початковими параметрами повітря визначаємо то- |
|||||
чку |
1 і вологовміст повітря |
на |
вході в зрошувальну |
камеру (ЗК) – |
||
d1 = 0,01кг/кг. |
|
|
|
Далі на діаграмі визначаємо вологовміст повітря біля поверхні крапель води (φ = 100 %) для t = 18 оC – d2 = 0,0122 кг/кг.
Середній вологовміст повітря в КЗ, кг/кг
dпов 0,5 d1 d2 0,5 0,01 0,0122 0,0111.
Густина вологого повітря для середнього вологовмісту, кг/м3 [11]
вп пов 1 d 1,205 1 0,011 1,197 .
11,61 d 1 1,61 0,011
Теплоємність вологого повітря, кДж/(кг К) [11]
Срп Ср 1,9 d 1 1,9 0,011 1,021.
Коефіцієнт дифузії для середньої температури повітря, м2/с
|
|
|
98 |
|
|
|
|
1,81 |
|
|
|
293 |
1,81 |
|
|
|
|
|
5 |
|
T |
|
5 |
|
5 |
|
|||||||||
D 2,31 10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,31 10 |
|
|
|
|
2,5 10 |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
P |
|
273 |
|
|
|
|
273 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Критерій Льюїса |
|
|
2,5 10 5 |
|
|
Le |
D |
|
1,167 . |
||
a |
21,4 10 6 |
||||
|
|
|
Критерій Гухмана для середньої температури
Gu Tс Tм 293 291 6,826 10 3 . Tс 293
Критерій Рейнольдса для повітря
Re |
w dз |
|
2,4 1,5 10 3 |
225. |
|
16 10 6 |
|||
|
|
|
Для Re < 230 критерій Нуссельта визначається із критеріального рівняння [6]
Nu 2 1,07 Re0,48 Pr0,33 Gu0,175
2 1,075 2250,48 0,7030,33 6,9 10 3 0,175 7,8.
Конвективний коефіцієнт тепловіддачі, Вт/(м2·К)
|
к |
|
Nu |
|
7,8 0,0259 |
134,7 . |
|
d |
1,5 10 3 |
||||||
|
|
|
|
109