Текст подпрограммы конструкторского расчета конденсатора-испарителя из напыленно-оребренных труб rkinot.

SUBROUTINE RKINOT(trez)

common/dan/NK1,NK2,Q,p1,d1,d2,st,dTv,HH_,Hok_,cm_,Htr,Hsg_,ntr_

common/danr/hr,cr,br,dr,Nr

common/in2/C1,dTsr,GCF

external sdT

character(80) trez !переменная для сообщений об ошибках

character(10) prod

select case(NK1)

case(1); prod="Aer"

case(2); prod="N2"

case(3); prod="Ar"

case(4); prod="O2"

case(5); prod="He1"

case(6); prod="He2"

endselect

CALL agent(prod) !вычисление свойств криопродукта

T1=Ts(p1) !Tисп в верхнем сечении

R1=R(T1)*1000. !теплота парообразования

rov1=rov(p1,T1) !плотность пара

rol1=rol(p1,T1) !плотность жидкости

select case(NK2)

case(1); prod="Aer"

case(2); prod="N2"

case(3); prod="Ar"

case(4); prod="O2"

case(5); prod="He1"

case(6); prod="He2"

endselect

CALL agent(prod)

T2=T1+dTv/2. !Тконд среднее в верхнем сечении

p2=ps(T2) !рконд в верхнем сечении

R2=R(T2)*1000. !теплота парообразования

rov2=rov(p2,T2) !плотность пара

rol2=rol(p2,T2) !плотность жидкости

fmu2=fmu(rol2,T2) !динамическая вязкость

fla2=fla(rol2,T2)/1000. !теплопроводность

q01=7000. !можно задать в исходных данных или оценить как в RKIMT

wp1=q01*d1*Htr/(R1*rov1*(995.*st**2.-900.*d1**2.)) !привед. скорость (3)

Ho=(SQRT(1.+5.4*wp1*rol1)-1.)/(2.7*wp1*rol1) !относительный уровень (2)

dlT=T1*Htr*Ho*rol1/(.102*R1*rov1) !температурная депрессия (1)

dT=dTv-0.5*dlT !средний температурный напор (4)

!комплекс E в формуле (20) Z=E*dTконд

E=4.*fla2*fmu2/(R2*9.8*rol2**2)*(89*.001/(fla2*hr**2))**4*Htr

Ar=.6171*9.8*R2*rol2**2*hr/fmu2*(fla2*hr**2/(89.*.001))**3*E**(7./8.) !Aр в (21)

!Lambda ребра принято const=89, полутолщина ребра (t) – const=0.001

C=8866.8 !коэффициент в (16)

F1=3.14*d1*Htr !поверхность кипения 1 трубки

!пов. конденсации –- ребро + межреберное пр-во на ед. высоты трубки

Fr1=dr+br+2.*sqrt(((cr-br)/2.)**2+hr**2)

F2=Nr*Fr1*Htr !поверхность конденсации 1 трубки

C1=Nr*Ar/(C*F1) !первые две дроби в (26)

GCF=.5*d1/89.*log(d1/d2)*c*d1*2./(d1+d2) !множитель в (25)

dTi=1.5; dTa=.1; eps=.01 !диапазон поиска dTкип и заданная погрешность

dT1=bisection(dTi,dTa,sdT,eps) !расчет dTкип половинным делением

dT2=dTsr-dT1-GCF*dT1**1.4655 !dTконд из баланса температур

Q1=C*F1*dT1**1.4655 !Qкип 1 трубки

Q2=Nr*Ar*dT2**0.875 !Qконд 1 трубки

ntr=Q*1000./Q1 !количество трубок

Alfa1=Q1/(F1*dT1) !коэффициент теплоотдачи при кипении

Alfa2=Q2/(F2*dT2) !коэффициент теплоотдачи при конденсации

write(1,*)

write(1,*)' РЕЗУЛЬТАТЫ КОНСТРУКТОРСКОГО РАСЧЕТА'

write(1,*)

write(1,*)'Температура в верхней части испарителя, К ',T1

!write(1,*)'Теплота парообразования там же, ',R1

!write(1,*)'Плотность пара там же, кг/куб.м ',rov1

!write(1,*)'Плотность жидкой фазы там же, кг/куб.м ',rol1

!write(1,*)

write(1,*)'Температура в верхней части конденсатора, К ',T2

write(1,*)'Давление в конденсаторе, МПа ',p2

!write(1,*)'Теплота парообразования там же, ',R2

!write(1,*)'Плотность пара там же ',rov2

!write(1,*)'Плотность жидкой фазы там же, кг/куб.м ',rol2

!write(1,*)'Кинематическая вязкость там же, ',fmu2

!write(1,*)'Теплопроводность там же, Вт/(м*К) ',fla2

!write(1,*)

!write(1,*)'Эквивалентный диаметр, м ',de

!write(1,*)'Плотность теплового потока кипения, Вт/кв.м ',q01

write(1,*)'Тепловой поток кипения одной трубки ',Q1

write(1,*)'Тепловой поток конденсации одной трубки ',Q2

write(1,*)'Поверхность кипения одной трубки ',F1

write(1,*)'Поверхность конденсации одной трубки ',F2

!write(1,*)

!write(1,*)'Высота трубки, м ',Htr

!write(1,*)'Высота столба светлой жидкости, м ',Hsg

write(1,*)'Скорость пара в межтрубном пространстве, м/с ',wp1

write(1,*)'Относительный уровень межтрубного кипения, м ',Ho

!write(1,*)

!write(1,*)'Плотн. теплового потока конденсации, Вт/кв.м ',q02

write(1,*)'Температурная депрессия, К ',dlT

write(1,*)'Средний температурный напор, К ',dTsr

!write(1,*)

write(1,*)'Температурный напор кипения, К ',dT1

write(1,*)'Температурный напор конденсации, К ',dT2

write(1,*)'Коэффициент теплоотдачи кипения, К ',ALFA1

write(1,*)'Коэффициент теплоотдачи конденсации, К ',ALFA2

write(1,*)'Поверхность кипения одной трубки, кв.м ',F1

write(1,*)'Количество трубок ',ntr

RETURN

END

Приложение 8.

Конструкторский расчет аппарата с оребренными трубками

======================================================

ИСХОДНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

1-Воздух, 2-Азот, 3-Аргон, 4-Кислород, 5-Гелий 1, 6-Гелий 2

Номер вещества в испарителе 4

Номер вещества в конденсаторе 2

Тепловой поток, кВт 40.560000

Давление в испарителе, МПа 1.440000E-01

Внешний диаметр трубок, м 5.500000E-02

Внутренний диаметр трубок, м 5.100000E-02

Шаг размещения трубок в трубной решетке, м 6.500000E-02

Температурный напор в верхнем сечении, К 3.500000

Высота трубки, м 1.000000

Высота ребра в конденсаторе, м 5.000000E-03

Ширина ребра у осования, м 3.100000E-03

Ширина ребра у вершины, м 1.000000E-03

Расстояние между ребрами, м 1.000000E-03

Число ребер в одной трубке 39

РЕЗУЛЬТАТЫ КОНСТРУКТОРСКОГО РАСЧЕТА

Температура в верхней части испарителя, К 93.671280

Температура в верхней части конденсатора, К 95.421280

Давление в конденсаторе, МПа 5.575905E-01

Тепловой поток кипения одной трубки 1457.364000

Тепловой поток конденсации одной трубки 1452.215000

Поверхность кипения одной трубки 1.727000E-01

Поверхность конденсации одной трубки 4.765067E-01

Скорость пара в межтрубном пространстве, м/с 1.989696E-04

Относительный уровень межтрубного кипения, м 8.047862E-01

Температурная депрессия, К 6.349020E-01

Средний температурный напор, К 3.182549

Температурный напор кипения, К 9.667969E-01

Температурный напор конденсации, К 2.011439

Коэффициент теплоотдачи кипения, К 8728.517000

Коэффициент теплоотдачи конденсации, К 1515.148000

Поверхность кипения одной трубки, кв.м 1.727000E-01

Количество трубок 27