Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Задачи по теплофизике 20.04.12.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
11.09.2019
Размер:
845.82 Кб
Скачать

Задание №3.

В калорифере воздух нагревается водой. Температура воздуха на входе , на выходе , температура воды на входе в калорифер , на выходе из калорифера . Расхода воздуха . Скорость воздуха 10 м/с. Трубки из алюминия ( ) расположены в шахматном порядке. Определить количество трубок диаметром и длиной l при прямоточной и противоточной схемах движения теплоносителей. Лучистым теплообменом пренебречь.

Таблица исходных данных к заданию №3

Вариант

Расход воздуха,

, кг/с

Температура воздуха, ˚С

Температура воды. ˚С

Диаметры трубок (мм)

Длина трубок

4

2,2

-12

20

75

28

20/18

1.0

Решение:

Исходные данные:

,

1. Задаёмся количеством труб в первом приближении (10 рядов по 10 труб) при длине . Определяем соответствующую поверхность теплопередачи:

.

2. Определим расход воды из теплового баланса:

,

,

где при

,

где при .

Таким образом,

.

3.Рассмотрим процесс теплопередачи в калорифере при прямоточном движении теплоносителей:

,

где коэффициент теплопередачи равен:

.

Вычислим коэффициент теплоотдачи воздуха для пучка труб:

;

;

,

где при

;

где , для воздуха ; , т.к. , где и ‒поперечный и продольный шаги в пучке труб.

Следовательно:

Вычислим коэффициент теплоотдачи воды:

Рассчитаем скорость движения воды внутри одной трубы:

,

где ,

при .

;

,

где при

при горизонтальном расположении труб:

где ,

Таким образом, .

Коэффициент теплопередачи

.

Определим температурный напор для прямоточной схемы движения:

.

Число труб во втором приближении: . Проводим расчет по следующей схеме:

.

Число труб в третьем приближении: ,

Аналогично рассчитываем ;

, ;

, ;

,   ;

, ;

, .

Так как , то для прямоточной схемы теплоносителя необходимо труб.

4. Рассмотрим противоточную схему движения теплоносителей:

Число труб во втором приближении: Проводим расчет по следующей схеме:

.

Число труб в третьем приближении: ,

Аналогично рассчитываем ;

, ;

, ;

,   ;

, ;

, ;

, ;

,

Так как , то для противоточной схемы теплоносителя необходимо труб.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.