Рішення

_{1.Температура повітря на виході з апарата при ефективності теплообмінника:}

_{2. Середня температура повітря:}

^{3.Теплофізичні властивості повітря при t}₁^:

4. Теплова потужність апарата:

5. Температура гріючого теплоносія (води) на виході з _{апарата:}

_{Тут теплоємність води взята при середній температурі води 46,5 °C.}

Перевіряємо значення середньої температури води:

_{Воно близьке до раніше прийнятого t2 = 46,5 °C, тому остаточно}

^t₂ ^{= 47,1 °C.}

6. Теплофізичні властивості води при t₂ = 47,1 °C:

7. Потужність, затрачувана на прокачування води по трубах із внутрішнім діаметром d₂ і довжиною L, може бути розрахована за формулою:

^{де η = 0,65 – ККД насоса;} ; ^{∆Р − гідравлічний опір}. Приймаємо, що режим течії води турбулентний. Тоді _{коефіцієнт опору для гідравлічно гладких труб і швидкість води усередині труб дорівнює:}

Де приймаємо, що N=14 Вт.

_{8.Число Рейнольдса для води:}

відповідає розвиненому турбулентному режиму течії.

_{9. Число Нусельта при турбулентному русі води в трубі:}

_{10. Коефіцієнт тепловіддачі з боку води:}

11.Число Рейнольдса для повітря:

12. Число Нуссельта:

_.

13. Коефіцієнт тепловіддачі з боку повітря:

14. Ефективність оребріння:

_{ефективна висота круглого ребра:}

_{комплекс:}

ефективність одиночного ребра:

15. Коефіцієнт теплопередачі, віднесений до внутрішньої поверхні труб:

16. Логарифмічний температурний напір між теплоносіями:

_де ,

^{– поправка на вид відносного руху теплоносіїв} _{(для перехресного струму) при:}

і

_{17. Поверхня теплообміну:}

Завдання 9. Визначити теплову потужність, гідравлічні опори й ступінь утилізації теплоти низкопотенційного джерела ВЕР – турбінного масла при його охолодженні водою, що направляється потім у систему комбінованого виробництва теплоти й холоду. Охолодження мастила здійснюється у кожухотрубному теплообміннику з перегородками у міжтрубному просторі (рис. 1). При рішенні завдання використовувати методику теплового перевірочного розрахунку.

_{Мастило тече у міжтрубному просторі, вода – усередині труб.} Внутрішній діаметр кожуха D₀ = 0,16 м; зовнішній діаметр труб d₁ = ^{0,012 м; внутрішній d}₂ ^{= 0,01 м; робоча довжина L = 746 мм; число труб} n = 64 штук; теплопровідність матеріалу труб λ = 58 Вт/(м·К); поверхня теплообміну з боку води F₂ = 1,5 м²; число перегородок у міжтрубному просторі m = 10; розташування трубок – по кутах рівностороннього трикутника, крок між трубками S₁ = 0,02 м; _{товщина перегородки} δ _{= 0,002 м.}

Гарячий теплоносій (мастило турбінне):

витрата G_1, кг/c.................................................................................... 0,75;

^{температура масла на вході t}₁^{’,0С.......................................................... 45;}

Холодний теплоносій (вода):

витрата G₂, кг/c.......................... ............................................................5,4;

^{температура води на вході t}₂^{’,°C............................................................25.}