3. 2. Методика вычисления холодо и теплопроизводительности.
В основу измерения холодо и теплопроизводительности положен психрометрический метод. Напомню, что данный метод основывается на прямом измерении расхода воздуха (по внутренней части) и энтальпии воздуха поступающего и выходящего из испарителя. В соответствии с этим измеряемыми величинами являются:
температура воздуха, поступающего в испаритель, по сухому термометру -
температура воздуха, поступающего в испаритель, по влажному термометру – Twi;
температура воздуха, выходящего из испарителя, по сухому термометру
температура воздуха, выходящего из испарителя, по влажному термометру - TW2.
Расход
воздуха рассчитывается методом перепада
давления на сужающем устройстве,
в нашем случае это набор сопел разного
диаметра. Для расчета расхода воздуха
измеряемой величиной является перепад
давлений на соплах -
Далее условимся обозначать параметры поступающего в испаритель воздуха индексом «1», а параметры выходящего из испарителя воздуха - индексом «2»,
После измерения соответствующих величин, расчет выполняют по приведенной ниже методике.
1. Вычисление энтальпии и влагосодержания поступающего и выходящего воздуха
H1 = 1.006- TD1 + (2500.64 + 1.86-TD1) –X1, [кДж/кг]
H2 = 1.006- TD2 + (2500.64 + 1.86-TD2) X2, [кДж/кг]
где
энтальпии
влагосодержания
Влагосодержания рассчитываются по формуле, подставляя соответствующие значения температур:
где
влагосодержание
насыщенного пара [кг/кг].
Влагосодержание насыщенного пара рассчитывается как
где
давление насыщенного
пара [мм рт. ст];
Р – атмосферное давление [760 мм рт. ст].
В свою очередь давление насыщенного пара определяем по следующим формулам, также подставляя соответствующие значения температур:
где
2. Вычисляем удельные объемы поступающего и выходящего воздуха (V'1 и V'2), [м3/кг].
3. Вычисляем кинематическую вязкость воздуха v [м2/с], в устройстве для измерения расхода воздуха.
4. Рассчитываем приведенный удельный объем воздуха V [м /кг], в устройстве для измерения расхода воздуха.
5. Вычислим расход воздуха AF [м3/мин]
где
Y- коэффициент расширения
у - поправочный коэффициент для расхода воздуха (обычно выбирается 1.01 или 1.02)
g - ускорение свободного падения [9.80665 м/с ]
-
перепад давления на соплах [мм вд. ст.]
С - поправочный коэффициент сопла
А - площадь сопла [м2]
Y = 0.452 + 0.548 а
,
где
- коэффициент изменения давления на
сопле.
,
где Re
- число Реинольдса.
где
- начальная скорость
в сопле [м/с],
D - диаметр сопла [м].
Для нахождения С и Re используем метод итераций.
Пусть скорость в сопле v.
.
Определим условие
сходимости как:
Если условие не
выполняется, то
и заново производим вычислениеRe
и С.
6. После определения
расхода воздуха вычислим
холодопроизводительность
.
где
- тепловые потери
при охлаждении [кВт/ °С]
- корректировочный
коэффициент холодопроизводительности.
Эти два коэффициента приводятся в паспорте на оборудование.
7. При вычислении
теплопроизводительности
[кВт], аналогично выполняются пункты
,
но дополнительно вычисляется еще
удельная теплоемкость воздуха
[кДж/кг °С]
= 1.006 + 1.86
а затем сама теплопроизводительность
где
- тепловые потери
при нагревании [кВт/ °С]
- корректировочный
коэффициент теплопроизводительности.
Эти коэффициенты также указаны в паспорте на оборудование.