12.2. Жылуалмастырғыштардыңт гидромеханикалық есебі.

Есептеудің мақсаты болып, жылутасымалдағыштың қыздыру кезінде көлемнің өзгеруінінін нәтижесінде арна ұзындығы бойынша инерциалық күштердің үдеулеуі; гравитациалық өрісте ауырлық күштерінің болуы; ағын жолында жергілікті кедергілерді; жылутасымалдағыштың қозғалысы кезіндегі кедергілерді болдырмау үшін қажетті, кіру пен шығу аумағындағы жылутасымалдағыштың қысымдар айырымын анықтау басты мақсаты болып табылады.

Көлденең ағыс кезіндегі құбырдың шахматты будасы(шоғыры) кезіндегі кедергі келесі түрде анықталады:

, (281)

мұндағы d — құбырдың сыртқы диаметрі; , — құбырдың көлденең және диагональді қадамы.

Егер , онда кедергі,

. (282)

Егер А > 0,53, онда кедергі,

, (283)

мұндағы z — ағыс бойынша құбыр реттерінің саны.

Көлденең ағыс кезіндегі құбырлардың сенекті будасы кезіндегі кедергі келесі түрде анықталады (13-сурет).

Буданың геометрлік параметрін келесі түрде белгілейміз

, (284) мұндағы— құбырдың бойлық қадамы.

Егер , онда кедергі

. (285)

Егер, онда кедергі

. (286)

Rе кезіндегі дәреже көрсеткіші келесі формула бойынша анықталады:

, кезінде , (287)

немесе

, кезінде

(288), (282), (283), (285), (286) формулаларында — буданың тар ағысы кезіндегі ағын жылдамдығы.

Сорғы қоздырғышы мен желдеткіш қолданатын қуат N, кВт,

, (289) мұндағы V, т — жылутасымалдағыштың көлемді, м³/с, және массалық, кг/с, шығыны; — жылутасымалдағыш қозғалысының толық гидравликалқ кедергісі, Па; — жылутасымалдағыш тығыздығы, кг/м³; , , — сәйкесінше сорғы(желдеткіш), берілу және қоздырғыштыі ПӘК.

Жылуалмастырғыш арқылы жылутасымалдағыштың қозғалысы кезіндегі толық кедергі келесі формула бойынша анықталады:

, (290) мұндағы — үйкеліс кедергісі; — жергілікті кедергі; — ағын үдеуінің кедергісі. Жылутасымалдағыштың қозғалысы кезіндегі үйкеліс кедергісі:

, (291) мұндағы —үйкеліс кедергісінің коэффициенті; l — арнаның ұзындығы; D=4F/П—эквивалентті (гидравликалық) диаметр (F — арнаның көлденен ағысының ауданы, П —арнаның периметрі); , — жылутасымалдағыштың тығыздығы мен орташа жылдамдығы.

Үйкеліс кедергісінің коэффициенті келесі түрде анықталады:

Жазық тік арналар үшін изотермиялық шарттарда ламинарлы ағыстың реттелген тәртібінде:

, (292) мұндағы құбыр үшін A₀=64, сақиналы, шаршы тәріздес арналар үшін А₀=96;

ағындардың ламинарлы изотермиялық емес ағысы кезінде,

; (293)

ағыстың турбулентті изотермиялық тәртібі кезінде,

; (294)

ағыстың турбулентті изотермиялық емес тәртібі кезінде,

; (295)

Құбырдың кедір-бұдырлығын ескергендегі, ағыстың турбулентті тәртібі кезінде,

, (296) мұндағы — құбырдың ішкі диаметрі; — құбыр қабырғаларының эквивалентті абсолютті кедір-бұдырлығы, оның мәнін келесі түрде қабылдауға болады: тігісі жоқ жаңа болатты құбырлар үшін 0,014 мм; дәнекерленген жаңа болат құбырлар үшін 0,05 мм; даттанатын құбырлар үшін 0,5 мм; ескі даттанған құбырлар үшін 1 мм; бұрын қолданыста болған шойын құбырлар үшін, 1 мм; өте ескі құбырлар үшін мм.

Жергілікті гидравликалық кедергі:

, (297) мұндағы —анықтама кітапшасы бойынша анықталатын жергілікті кедергі коэффициенті [11]; кейбір жағдайда оның мәнін келесі түрде анықтауға болады:

ағынның бұрышқа иілуі кезінде,

; (298)

ағынның кенеттен ұлғаюы кезінде,

, (299) мұндағы және — ұлғаюға дейінгі және кейінгі ағыс ауданы;

Ағынның кенеттен ұлғаюы кезінде:

…….0,01 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

……..0,5 0,47 0,42 0,38 0,34 0,3 0,25 0,20 0,15 0,09 0

Тұрақты ағысы бар арнаның изотермиялық емес ағысы кезіндегі газ ағынының үдеулету кезіндегі кедергі,

, (300) мұндағы 1 және 2 индекстері арнаның кірісі мен шығыс ағысы кезіндегі анықталған шамалар.

Дөңгелек жылан типтес құбырлар:

кезінде ( § 6.3 қара) үйкеліс кедергісінің коэффициенті:

; (301)

кезінде үйкеліс кедергісінің коэффициенті:

, (302) мұндағы — (294) — (296) формулаларындағы сол шамасы кезіндегі тік құбыр үшін турбулентті қозғалыс кезіндегі үйкеліс кедергісінің коэффициенті.