2.2. Методика определения теплогидравлических характеристик теплопередающих поверхностей теплообменных аппаратов

1. Определить по ротаметру расход cжатого воздуха (газа), проходящего через теплопередающую поверхность теплообменного пакета.

2. Определить проходное сечение базовой пластинчато-ребристой теплопередающей поверхности используя выражения приведенные в лабораторной работе № 1 (табл. 1.2), а также значения высоты гофры и фронтальной длины насадки (ширины зоны исследований) =0,073 м.

3. Определить скорость потока сжатого воздуха (отдающая среда) при его движении по каналам пластинчато-ребристой теплопередающей поверхности

, (2.1)

где – объемный расход сжатого воздуха; – массовый расход сжатого воздуха, определенный для стандартных условий ( =0,101325 МПа, =293,15 ºК); – плотность сжатого воздуха, поступающего в теплообменный пакет.

4. Получив по данным датчиков температур и давлений соответствующие значения на входе и выходе из теплообменного пакета, определить средние их значения при движении сжатого воздуха в каналах пластинчато-ребристой теплопередающей поверхности .

5. Определить свойства потока сжатого воздуха (плотность , теплоемкость , теплопроводность , кинематическую и динамическую вязкость, значение критерия Прандтля ) используя таблицы Приложения или программу HYSYS.

7. Найти значения критерия Рейнольдса, характеризующего соотношение между инерционными силами и силами трения и определяющего наиболее важные свойства течения среды – режим течения

. (2.2)

8. Вычислить для базовой пластинчато-ребристой теплопередающей поверхности расчетное значение критерия Нуссельта , используя известные выражения, приведенные в табл. 2.1

Таблица 2.1

Критериальные уравнения для расчета теплоотдачи

№	Вид поверхности	Режим течения	Зависимость
1	Прямоугольный канал с гладкими ребрами	2000<Re<6500 6500<Re<25000	(2.3) (2.4)
2	Треугольный канал с гладкими ребрами	6500<Re<25000	(2.5)

9. Определить расчетное значение коэффициента теплоотдачи сжатого воздуха (газа), используя выражение

. (2.6)

10. Провести расчет коэффициента теплоотдачи со стороны атмосферного воздуха (пункты 2-9), принимая массовый расход атмосферного воздуха равный массовому расходу сжатого воздуха, давление атмосферное, средняя температура 25 ºС.

11. Определить расчетные значение коэффициентов теплопередачи и

, (2.7)

. (2.8)

12. Определить экспериментальное значение функции тепловой эффективности

, (2.9)

где , , , – начальные и конечные температуры отдающей и воспринимающей сред.

13. Определить экспериментальное значение числа единиц переноса тепла .

, (2.10)

где ; р – индекс противоточности; .

14. Определить экспериментальные значения коэффициентов тепло-передачи и

, (2.11)

. (2.12)

15. Принимая , определить экспериментальное значение

. (2.13)

16. Определить экспериментальное значение критерия Нуссельта

, (2.14)

17. Вычислить для базовой пластинчато-ребристой теплопередающей поверхности расчетное значение коэффициента сопротивления по длине , используя известные выражения, приведенные в табл. 2.2.

Таблица 2.2

Критериальные уравнения для расчета гидравлических сопротивлений

№	Вид поверхности	Режим течения	Зависимость
1	Прямоугольный канал с гладкими ребрами	2000<Re<30000	(2.15)
2	Треугольный канал с гладкими ребрами	2500<Re<13000	(2.16)

18. Определить расчетные значения потерь давления по сжатому воздуху

, (2.17)

где l – длина каналов насадки (l= =0,073 м); – суммарный коэффициент местных сопротивлений при входе в канал и выходе из него ( =0,5+1,1=1,6).

19. Определить экспериментальные значения потерь давления по сжатому воздуху

, (2.18)

где , – давление сжатого воздуха на входе в теплообменный пакет и выходе из него.

20. Определить экспериментальное значение коэффициента сопротивления по длине

. (2.19)