Кинель-Черкасского месторождения
.pdf
91
|
|
|
= |
1816 ,6 0,117 |
= 8467 ,8 |
|
1(7 |
−6) |
0,0251 |
||||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
Вт/(м2·0С);
На границе 6 и 5 зоны:
1(6−5) |
= |
1848 ,4 0,117 |
= 8616 |
Вт/(м2·0С); |
||
|
0,0251 |
|||||
|
|
|
|
|||
На границе 5 и 4 зоны:
|
|
= |
1880 ,1 0,117 |
= 8763 ,8 |
|
1(5−4) |
0,0251 |
||||
|
|
|
|||
|
|
|
|
Вт/(м2·0С);
На границе 4 и 3 зоны:
1(4−3) = 1910 ,4 0,117 = 8905 ,1 Вт/(м2·0С); 0,0251
На границе 3 и 2 зоны:
|
|
= |
1938 ,5 0,117 |
= 9036 |
|
1(3−2) |
0,0251 |
||||
|
|
|
|||
|
|
|
|
Вт/(м2·0С);
На границе 2 и 1 зоны:
|
|
|
= |
1970 ,2 0,117 |
= 9183 ,8 |
|
1(2 |
−1) |
0,0251 |
||||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
Вт/(м2·0С)
Определение критерия Рейнольдса для холодного потока каждой зоны
Критерий Рейнольдса для холодного потока каждой зоны определяем по формуле:
Консорциум « Н е д р а »
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 Q |
х |
|
х |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
х |
= |
|
|
|
|
|
i |
, |
|
|
|
|
|
|
|
Rei |
|
D |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
х |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
э |
|
i |
|
где Qх – объемный расход холодного потока, м3/с; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
х |
– плотность холодного потока при средней температуре i-той зоны, кг/м 3; |
|
|
|
|
|
|||||||||
i |
|
|
|
|
|
||||||||||
х |
– динамическая вязкость холодного потока при средней температуре i-той зоны, Па·с; |
||||||||||||||
i |
|||||||||||||||
Критерий Рейнольдса для холодного потока на границе 11 и 10 зоны: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
х |
= |
|
4 0,036 836 |
= 159942 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Re 11−10 |
3,14 0,0251 |
0,00955 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
На границе 10 и 9 зоны: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
х |
= |
|
4 0,036 |
835 |
= 164932 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Re 10−9 |
3,14 |
0,0251 |
0,00925 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
На границе 9 и 8 зоны: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Re 9х−8 |
= |
|
4 0,036 834 |
= 169876 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
3,14 |
0,0251 |
0,00897 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
На границе 8 и 7 зоны: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Re 8х−7 |
= |
|
4 0,036 833 |
|
= 175140 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
3,14 |
0,0251 |
0,00869 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
На границе 7 и 6 зоны: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
х |
= |
4 0,036 |
833 |
= 180756 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Re 7−6 |
3,14 |
0,0251 |
0,00842 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
92
(7.13)
Консорциум « Н е д р а »
На границе 6 и 5 зоны:
Re |
х |
= |
4 0,036 |
832 |
= 186063 |
; |
|
|
|||||
6−5 |
|
|
||||
|
|
3,14 |
0,0251 |
0,00817 |
|
|
На границе 5 и 4 зоны: |
|
|
|
|
|
|
Re |
х |
= |
4 0,036 |
831 |
= 191706 |
; |
|
|
|||||
5−4 |
|
|
||||
|
|
3,14 |
0,0251 |
0,00792 |
|
|
На границе 4 и 3 зоны: |
|
|
|
|
|
|
Re |
х |
= |
4 0,036 |
830 |
= 197459 |
; |
|
|
|||||
4−3 |
|
|
||||
|
|
3,14 |
0,0251 |
0,00768 |
|
|
На границе 3 и 2 зоны: |
|
|
|
|
|
|
Re |
х |
= |
4 0,036 |
829 |
= 203309 |
; |
|
|
|||||
3−2 |
|
|
||||
|
|
3,14 |
0,0251 |
0,00745 |
|
|
На границе 2 и 1 зоны: |
|
|
|
|
|
|
Re |
х |
= |
4 0,036 |
829 |
= 209496 |
|
|
|
|
||||
2−1 |
|
|
|
|||
|
3,14 0,0251 |
0,00723 |
|
|
||
|
|
|
|
|||
Определение критерия Прандтля для холодного потока каждой зоны при ее средней температуре
Критерий Прандтля для холодного потока каждой зоны при ее средней температуре определяем по формуле:
|
|
|
х |
с |
х |
|
х |
|
|
|
|
|
|
|
|||
х |
|
|
fi |
|
fi |
|
fi |
, |
Рrfi |
= |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
х |
|
|
|
|
|
|
|
|
fi |
|
|
|
где хfi – кинематическая вязкость холодного потока при средней температуре i-той зоны, м2/с;
93
(7.14)
Консорциум « Н е д р а »
94
х |
– удельная теплоемкость холодного потока при средней температуре i-той зоны, Дж/кг·К; |
с fi |
|
fi |
– теплопроводность холодного потока при средней температуре i-той зоны, Вт/м·К. |
х |
|
Критерий Прандтля для холодного потока на границе 11 и 10 зоны:
Рr |
х |
|
|
f 11−10 |
|
|
1,14 10 |
−5 |
1935 |
836 |
= |
|
|||
|
0,118 |
|
||
|
|
|
||
=156,6
;
На границе 10 и 9 зоны:
Рrх |
= |
1,11 10−5 1940 835 |
=152,1; |
|
|||
f 10−9 |
0,118 |
|
|
|
|
||
На границе 9 и 8 зоны:
Рr |
х |
|
|
f 9−8 |
|
|
1,08 10 |
−5 |
1946 |
834 |
= |
|
|||
|
0,118 |
|
||
|
|
|
||
=
148
;
На границе 8 и 7 зоны:
Рr |
х |
|
|
f 8−7 |
|
|
1,04 10 |
−5 |
1951 833 |
|
= |
|
|||
0,118 |
||||
|
||||
=143,7
;
На границе 7 и 6 зоны:
Рr |
х |
|
|
f 7−6 |
|
|
1,01 10 |
−5 |
1955 |
833 |
= |
|
|||
|
0,118 |
|
||
|
|
|
||
=139,5
;
На границе 6 и 5 зоны:
Консорциум « Н е д р а »
|
|
|
9,82 10 |
−6 |
1960 832 |
|
|
|
х |
= |
|
|
=135,7 |
; |
|||
Рrf 6−5 |
0,118 |
|||||||
|
|
|
|
|
||||
На границе 5 и 4 зоны: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9,53 10 |
−6 |
1965 831 |
|
|
|
х |
= |
|
|
= 131,9 |
; |
|||
Рrf 5−4 |
|
0,118 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|||
На границе 4 и 3 зоны: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9,25 10 |
−6 |
1971 830 |
|
|
|
х |
= |
|
|
= 128,3 |
; |
|||
Рrf |
4−3 |
0,118 |
||||||
|
|
|
|
|
||||
На границе 3 и 2 зоны: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8,99 10 |
−6 |
1976 829 |
|
|
|
х |
= |
|
|
=124,8 |
; |
|||
Рrf 3−2 |
|
0,118 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|||
На границе 2 и 1 зоны: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8,72 10 |
−6 |
1980 829 |
|
|
|
Рr |
х |
= |
|
= 121,3 |
||||
|
|
|
|
|||||
f 2−1 |
|
0,118 |
||||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||
Определение параметра Грасгрофа для холодного потока каждой зоны при ее средней температуре
Параметр Грасгрофа для холодного потока каждой зоны при ее средней температуре определяем по формуле:
|
|
Dэ3 g |
( |
|
стi − |
|
fi ) |
|
||
х |
= |
T |
t |
, |
||||||
Gr fi |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
хfi |
2 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
где Т стi – средняя температура стенки в пределах i-той зоны, 0С;
95
(7.15)
Консорциум « Н е д р а »
Консорциум « Н е д р а »
96
t fi – средняя температура холодного потока i-той зоны, 0С.
Параметр Грасгрофа для холодного потока на границе 11 и 10 зоны:
Gr |
х |
|
f 11-10 |
||
|
=
0,02513
9,81 0,00066 (27 − 24,545) |
|||
(1,14 10 |
−5 |
) |
2 |
|
|
||
= 1925,3
;
На границе 10 и 9 зоны:
Gr |
х |
|
f 10-9 |
||
|
=
0,02513
9,81 0,00066 (28,45 − 25,633) |
|||
(1,11 10 |
−5 |
) |
2 |
|
|
||
=
2350,6
;
На границе 9 и 8 зоны:
Gr |
х |
|
f 9-8 |
||
|
=
0,02513
9,81 0,00066 (29,9 − 26,721) |
|||
(1,08 10 |
−5 |
) |
2 |
|
|
||
=
2813,9
;
На границе 8 и 7 зоны:
Gr |
х |
|
f 8-7 |
||
|
=
0,02513
9,81 0,00066 (31,34 − 27,812) |
|||
(1,04 10 |
−5 |
) |
2 |
|
|
||
=
3319,2
;
На границе 7 и 6 зоны:
Gr |
х |
|
f 7-6 |
||
|
=
0,02513
9,81 0,00066 (32,79 − 28,904) |
|||
(1,01 10 |
−5 |
) |
2 |
|
|
||
=
3891,1
;
На границе 6 и 5 зоны:
Gr |
х |
|
f 6-5 |
||
|
=
0,02513
9,81 0,00066 (34,23 − 29,997) |
|||
(9,82 10 |
−6 |
) |
2 |
|
|
||
=
4495,2
;
Консорциум « Н е д р а »
97
На границе 5 и 4 зоны:
Gr |
х |
|
f 5-4 |
||
|
=
0,02513
9,81 0,00066 (35,68 − 31,094) |
|||
(9,53 10 |
−6 |
) |
2 |
|
|
||
=
5150,5
;
На границе 4 и 3 зоны:
Gr |
х |
|
f 4-3 |
||
|
=
0,02513
9,81 0,00066 (37,14 − 32,192) |
|||
(9,25 10 |
−6 |
) |
2 |
|
|
||
=
5894,7
;
На границе 3 и 2 зоны:
Gr |
х |
|
f 3-2 |
||
|
=
0,02513
9,81 0,00066 (38,59 − 33,290) |
|||
(8,99 10 |
−6 |
) |
2 |
|
|
||
=
6694,9
;
На границе 2 и 1 зоны:
|
|
|
3 |
9,81 0,00066 (40,05 − 34,388) |
|
|||
Gr |
х |
= |
0,0251 |
= 7593,4 |
||||
|
|
|
|
|
||||
f 2-1 |
|
(8,72 10 |
−6 |
) |
2 |
|||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||
Определение критерия Нусельта для холодного потока каждой зоны
Критерий Нусельта для холодного потока каждой зоны при условии, что по формуле:
Re |
х |
|
fi |
||
|
для каждой зоны больше 104, определяем
|
х |
|
х |
0,8 |
|
Nu |
= 0,021 (Re |
) |
|||
fi |
fi |
||||
|
|
|
(Рr |
|
) |
|
х |
0,43 |
|
|
|
|
fi |
|
Pr |
||
|
х |
|
fi |
||
|
||
Pr |
||
|
стi |
|
|
0,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
,
(7.16)
Критерий Нусельта для холодного потока на границе 11 и 10 зоны:
Консорциум « Н е д р а »
98
|
|
|
|
156,6 |
|
0,25 |
|
Nu |
х |
0,8 |
0,43 |
|
|||
f 11−10 |
= 0,021 (159942) |
(156,6) |
|
146,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|||
=
2730,5
;
На границе 10 и 9 зоны:
|
|
|
|
152,1 |
|
0,25 |
|
Nu |
х |
0,8 |
0,43 |
|
|||
f 10−9 |
= 0,021 (164932) |
(152,1) |
|
141,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|||
=
2769,8
;
На границе 9 и 8 зоны:
|
|
|
|
148 |
|
0,25 |
|
Nu |
х |
0,8 |
0,43 |
|
|||
f 9−8 |
= 0,021 (169876) |
(148) |
|
136 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|||
=
2810
;
На границе 8 и 7 зоны:
|
|
|
|
143,7 |
|
0,25 |
|
Nu |
х |
0,8 |
0,43 |
|
|||
f 8−7 |
= 0,021 (175140) |
(143,7) |
|
131 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|||
=
2848,9
;
На границе 7 и 6 зоны:
|
|
|
|
|
139,5 |
|
0,25 |
|
Nu |
х |
|
0,8 |
0,43 |
|
|||
f |
7−6 |
= 0,021 (180756) |
(139,5) |
|
126,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||
=
2889,7
;
На границе 6 и 5 зоны:
|
|
|
|
|
135,7 |
|
0,25 |
|
Nu |
х |
|
0,8 |
0,43 |
|
|||
f |
6−5 |
= 0,021 (186063) |
(135,7) |
|
121,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
=
2928,8
;
На границе 5 и 4 зоны:
Консорциум « Н е д р а »
|
|
|
|
|
131,9 |
|
0,25 |
|
|
|
х |
|
0,8 |
0,43 |
|
|
= 2968,2 |
; |
|||
Nu f 5−4 |
= 0,021 (191706) |
(131,9) |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
117,6 |
|
|
|
|
|
На границе 4 и 3 зоны: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
128,3 |
|
0,25 |
|
|
|
|
х |
|
0,8 |
0,43 |
|
|
= 3009,2 |
; |
||
Nu f |
4−3 |
= 0,021 (197459) |
(128,3) |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
113,5 |
|
|
|
|
|
На границе 3 и 2 зоны: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
124,8 |
|
0,25 |
|
|
|
х |
|
0,8 |
0,43 |
|
= 3043,2 |
; |
||||
Nu f 3−2 |
= 0,021 (203309) |
(124,8) |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
110,5 |
|
|
|
|
|
На границе 2 и 1 зоны: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
121,3 |
|
0,25 |
|
|
|
Nu |
х |
|
0,8 |
0,43 |
|
= 3084,2 |
||||
f |
2−1 |
= 0,021 (209496) |
(121,3) |
|
|
|
||||
|
|
|
106,7 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Определение коэффициента теплоотдачи от стенки к холодному потоку для каждой зоны
Коэффициент теплоотдачи от стенки к холодному потоку для каждой зоны определяем по формуле:
|
|
|
|
|
Nu |
х |
|
х |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
2i |
= |
|
fi |
|
fi |
, |
|
|
|
D |
|
|
||||
|
|
|
|
|
э |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент теплоотдачи от стенки к холодному потоку на границе 11 и 10 зоны: |
|
|
|||||||
2(11−10) = |
2730 ,5 0,118 |
= 12836 ,6 |
Вт/(м2·0С); |
|
|
|
|
|
|
0,0251 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На границе 10 и 9 зоны:
99
(7.17)
Консорциум « Н е д р а »