3.3. Порядок выполнения работы
1.
Для различных значений расходов
сжатого воздуха, при которых
исследовалась экспериментальная
теплопередающая поверхность в лаб.
раб № 2 определить значения скоростей
и по (2.2) значение критерия Рейнольдса,
характеризующего режим течения
среды. Значения данного критерия
использовать как значения аргумента
x
искомой регрессии
.
2.
Полученные по результатам исследований
экспериментальные значения критерия
Нуссельта
использовать как
значения
искомой функции.
3.
Определить при помощи средств MATLAB
коэффициенты
.
4.
Полученные
по результатам исследований
экспериментальные значения коэффициента
сопротивления по длине
использовать как
значения
искомой функции
.
5.
Определить при помощи средств MATLAB
коэффициенты
.
3.4. Содержание отчета
1. Указать название и цель работы.
2. Привести чертежи исследуемых теплопередающих поверхностей.
3. Привести экспериментальные значения критериев Рейнольдса, Нуссельта, коэффициентов сопротивления по длине для исследуемой теплопередающей поверхности при различных расходах (скоростях) сжатого воздуха.
4. Привести текст программы MATLAB и вид полученных уравнений.
5. Оценить адекватность полученных критериальных уравнений.
Список рекомендуемой литературы
1. Январев, И.А. Математические методы моделирования физических процессов: метод. указания / Сост. И.А. Январев. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2006. 80 с.
Практическая работа № 1
4. Проведение проектного расчета теплообменного аппарата
Цель работы:
1. Изучение методики проведения проектного расчета теплообменного аппарата.
2. Проведение проектного расчета теплообменника.
Известные в настоящий момент инженерные методы расчета делятся на две группы.
Первая
группа
включает методы, основанные на
использовании поправочного коэффициента
,
которого выражают как функцию отношений
водяных эквивалентов теплоносителей
A=Goco/Gвcв
и параметра пропорционального изменению
температуры одного из теплоносителей
,
(4.1)
где
–
средняя по объему (эффективная) разность
температур;
–
среднелогарифмическая разность
температур.
Данная
группа методов более эффективна для
организации проектных
расчетов при определении требуемой
поверхности теплообмена
,
где Q
– количество передаваемой теплоты, k
– коэффициент теплопередачи.
Вторая группа основана на использовании функции тепловой эффективности Ф (NTU – метод или S метод, оценивающий габариты теплообменника с учетом участвующего в процессе теплообмена вещества, где NTU, S – число единиц переноса тепла) и более ориентирована на поверочные расчеты.
Для решения проектных задач необходимы два вида расчета проектный (проектно-конструкторский) и поверочный (см. практ. раб № 2).
Проектный расчет заключается в определении конструктивных и схемных параметров ТА (число каналов, площади теплопередающей поверхности, реализуемая схема тока) при заданных значениях параметров теплообменивающихся сред (температуры, давления, расходы) на входе и выходе из аппарата при расчетной температуре атмосферного воздуха (обычно это среднемаксимальная температура самого жаркого месяца года).
Оба расчета должны базироваться на математическом описании процессов теплообменов в ТА. При этом для проведения проектного (проектно-конструкторского) расчета необходимо предварительно найти геометрические размеры ТА и его компоновку при осредненных значениях параметров с учетом дополнительных ограничений. Далее с целью уточнения этих параметров, полученный ТА может разбивается на расчетные теплообменные элементы (ТЭ) и производится поочередный расчет с учетом принятых условий однозначности и уравнений взаимосвязи. Расчет ТА целесообразно начинать с тех теплообменных элементов, для которых значения входных (или выходных) параметров теплообменивающихся сред известны из заданных условий однозначности.
Определяющим в выборе последовательности расчета ТЭ является направление движения отдающей среды в ТА. При этом случае отсутствия значений параметров воспринимающей среды для выбранных ТЭ они задаются и в дальнейшем уточняются. После расчета теплообменных элементов, входящих в ТА, уточняются размеры ТА и весь расчет повторяется до достижения требуемой точности.
В отличии от описанного проектного расчета, при поверочном не требуется уточнения размеров ТА (уточняющие итерации осуществляются только по неизвестным параметрам теплообменивающихся сред в каждом ТЭ и ТА в целом).