5. Обработка опытных данных

1. Определить весовой расход воды

, кг/с,

где V_с – объем мерного сосуда, м³; ρ – плотность воды, примерно ρ = 10³ кг/м³; τ – время заполнения мерного сосуда, с.

2. Рассчитать тепловую мощность теплообменника

Вт,

где с – теплоемкость воды, с=4180 Дж/(кг·К); t_в,к и t_в,н – измеренные конечная и начальная температуры воды, ⁰С.

3. Определить температуру t_П насыщения пара при давлении Р_П в теплообменнике. Температура насыщения пара (иначе – температура конденсации пара или кипения воды) находится по справочникам (в зависимости от давления) или рассчитывается по эмпирической формуле

,

где Р_П – абсолютное давление пара в кг/см².

4. Найти среднюю движущую силу процесса теплопередачи

, ⁰С,

где Δt_нач = t_П – t_в,н – начальная разность температур теплоносителей, ⁰С; Δt_кон = t_П – t_в,к – конечная разность температур теплоносителей, ⁰С.

5. Вычислить коэффициент теплоотдачи

, Вт/(м²·К),

где F – площадь поверхности теплопередачи (площадь поверхности трубки 2 (рис. 3)), составляет величину F = π·d·l = 0,0225 м².

6. Контрольная задача

1. Определить тепловую мощность пароводяного рекуперативного теплообменника и необходимую площадь поверхности теплопередачи для нагрева воды от t_в,н = 10 ⁰С до t_в,к = 60 ⁰С. Объемный расход воды через теплообменник V = (1 + n), м³/ч, где n – индивидуальный номер, указывается преподавателем. В теплообменник подается сухой насыщенный водяной пар при избыточном (манометрическом) давлении 1,5 кг/см². Коэффициент теплопередачи от пара к воде К = 2 кВт/(м²·К).

2. Рассчитать конечную температуру нагрева воды и тепловую мощность Q’ этого теплообменника при увеличении расхода воды вдвое, т.е. до V’ = 2V. При этом коэффициент теплопередачи также увеличится до К´ = 3 кВт/(м²·К).

7. Содержание отчета

Отчет должен содержать:

1) цель работы;

2) схему установки;

3) заполненный протокол измерений;

4) обработку результатов измерений;

5) выводы по работе;

6) условие и решение контрольной задачи.

8. Контрольные вопросы

1. Из чего складывается общее термическое сопротивление при переходе теплоты от конденсирующегося пара к воде?

2. Какая разность температур входит в уравнение теплоотдачи и какая – в уравнение теплопередачи?

3. Дайте определение понятию коэффициент теплопередачи.

4. Какие замеры надо сделать, чтобы определить среднюю движущую силу процесса теплопередачи в теплообменнике?

5. В чем различие между коэффициентом теплоотдачи и коэффициентом теплопередачи с точки зрения физического смысла?

6. Почему необходимо поддерживать постоянным давление греющего пара?

7. Как определить экспериментально общее термическое сопротивление в теплообменнике?

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. 2-е изд. – М.: Энергия, 1977. – 343 с.

2. Печенегов Ю.Я. Общая энергетика: учеб. пособ. – Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2005. – 149 с.

Cодержание

Введение………………………………………………………………3

1. Лабораторная работа № 1.

Приборы для измерения температуры………………….….….. 4