Курсовая работа по тепломассообмену

1. Вычисление внешнего диаметра трубы с учётом слоя сажи

2. Уравнение теплового баланса

Считая, что потери давления по длине парогенератора равны 0, запишем уравнение теплового баланса:

Температура насыщенного пара (на входе в ПП):

Энтальпия насыщенного пара (на входе в ПП):

Энтальпия перегретого пара (на выходе из ПП):

Изобарная теплоёмкость дымовых газов:

Температура дымовых газов на выходе из ПП:

Средняя температура водяного пара:

Средняя температура дымовых газов:

Изобарная теплоёмкость дымовых газов:

Разности температур:

3. Вычисление коэффициента теплоотдачи от пара к стенке

Теплофизические параметры перегретого водяного пара при температуре и давлении :

Число Рейнольдса для водяного пара:

- режим течения водяного пара турбулентный

Число Нуссельта для водяного пара:

Коэффициент теплоотдачи от пара к стенке:

4. Вычисление коэффициента теплоотдачи от дымовых газов к стенке

4.1. Вычисление коэффициента теплоотдачи конвекцией

Теплофизические параметры дымовых газов при температуре :

Число Рейнольдса для дымовых газов:

Поправочный коэффициент для шахматного расположения труб при :

Число Нуссельта при шахматном расположении чистых труб:

Коэффициент теплоотдачи конвекцией:

4.2. Вычисление коэффициента теплоотдачи излучением

Средняя длина пути луча:

Произведения средней длины луча на парциальные давления двуокиси углерода и водяных паров:

По графикам определяем степени черноты двуокиси углерода и водяного пара:

По графику определяем поправочный коэффициент на парциальное давление для водяного пара:

Суммарная степень черноты газовой смеси:

Температура поверхности труб:

По графикам определяем степени черноты двуокиси углерода и водяного пара по средней температуре стенки труб пароперегревателя :

Поглощательная способность газовой смеси:

Степень черноты стального пароперегревателя:

Приведённая степень черноты стального пароперегревателя:

Тепловой поток, обусловленый излучением дымовых газов к стенке:

Коэффициент теплоотдачи излучением:

4.3. Вычисление суммарного коэффициента теплоотдачи

5. Вычисление коэффициента теплопередачи для единицы длины трубы

6. Определение конструктивных характеристик теплообменного аппарата

Плотность потока водяного пара:

Количество труб:

Живое сечение потока:

Тепловой поток:

Общая длина труб:

Длина одной трубы:

Поверхность нагрева:

Задача 4. Теплообмен излучением между газом и твёрдой ограждающей поверхностью

Вычислить плотность теплового потока, обусловленного излучением дымовых газов к поверхности газохода сечением AxB. Состав газов задан. Общее давление газа . Температура газов на входе в газоход и на выходе . Средняя температура поверхности газохода .

Материал: Алюминий

Степень черноты стали шероховатой:

Вычислим приведённую степень черноты стали шероховатой:

Вычислим среднюю температуру газов по тракту:

Средняя длинна пути луча:

Парциальные давления двуокиси углерода и водяного пара:

Первый метод (с использованием диаграмм)

Произведение парциального давления на двуокиси углерода и водяного пара на длинну луча:

По графикам определяем степени черноты двуокиси углерода и водяного пара:

По графику определяем поправочный коэффициент на парциальное давление для водяного пара:

Степень черноты газовой смеси:

По графикам определяем степени черноты двуокиси углерода и водяного пара по температуре стенки :

Поглощательная способность газовой смеси:

Плотность теплового потока:

Второй метод (аналитический)

Суммарное парциальное давления водяного пара и двуокиси углерода:

Степень черноты газовой смеси:

Поглощательная способность газовой смеси:

Плотность теплового потока: