Теплопередача за безпосереднього контакту потоків

22. Узагальнене рівняння для визначення коефіцієнта теплопередачі від ненасиченого газу, який охолоджується до рідини в скруберах з насадками:

, (I-III.82)

де – критерій Кірпічова; – критерій Рейнольдса для газу; – критерій Рейнольдса для рідини; – критерій Прандтля для газу; К – коефіцієнт теплопередачі від газу до рідини, Вт/(м²К); – еквівалентний діаметр насадки, м; – вільний об’єм насадки, м³/м³; – питома поверхня насадки, м²/м²; – фіктивна швидкість газу в скрубері віднесена до повного поперечного перерізу скрубера), м/с; L –густина зрошення, кг/(м²с); – коефіцієнт теплопровідності газу Вт/(мК); – динамічний коефіцієнт в’язкості газу, Пас; – густина газу, кг/м³; – динамічний коефіцієнт в’язкості рідини, Пас.

Формула (I-III.82) одержана за експериментальними даними для охолодження повітря від 80 до 2 ⁰С за питомого зрошення водою, що дорівнює 3,5 – 10 м³/(м²ч).

23. Узагальнене рівняння для коефіцієнта випаровування з поверхні рідини в турбулентний газовий потік за вимушеного його руху:

, (I-III.83)

де – дифузійний критерій Нуссельта; – дифузійний критерій Прандтля для газу; – коефіцієнт випаровування, м/с; D_г – коефіцієнт дифузії, м²/с; – кінематичний коефіцієнт в’язкості, м²/с.

У разі охолодження повітрям води, яка стікає плівкою всередині каналів, за якими проходить повітря :

. (I-III.84)

Орієнтовні значення коефіцієнтів тепловіддачі і теплопередачі

У табл. І-ІІІ.7 наведено наближені значення коефіцієнтів тепловіддачі для води та повітря, які обчислені за вищенаведеними формулами для основних випадків конвективної тепловіддачі, а в табл. І-ІІІ.8 – орієнтовні значення коефіцієнтів теплопередачі, отримані практично для різних випадків теплообміну.

Таблиця І-ІІІ.7

Орієнтовні значення коефіцієнтів тепловіддачі в [Вт/(м²К)]

Вид тепловіддачі	Вода	Повітря (рабс 0,1 Мпа)	Примітка
Вимушений турбулентний рух: а) в трубах і каналах	1200–5800	35–60	d = 30 мм. Наведені значення α відповідають швидкостям: води – від 0,2 до 1,5 м/с, повітря – 8–15 м/с
Вимушений турбулентний рух: б) під час поперечного обтікання труб	3100–10000	70–100	Шаховий пучок εф = 1
Вільний рух	250–900	3–9
Кипіння води	2000–24000		Тиск атмосферний. Значення α відповідають
Конденсація насиченої водяної пари на зовнішній поверхні горизонтальної труби	9300–15000		Тиск насиченої пари (абс.) 0,4 МПа; d = 30 мм. Значення α відпові­дають

Таблиця І-ІІІ.8

Орієнтовні значення коефіцієнтів теплопередачі в [Вт/(м²К)]

Вид теплообміну	Вимуше-ний рух	Вільний рух
Від газу до газу за високих тисків Від газу до рідини (газові холодильники) Від пари, яка конденсується, до газу (підігрівачі повітря) Від рідини до рідини (вода) Від рідини до рідини (вуглеводні, мастила) Від пари, що конденсується, до води (конденсатори, підігрівачі) Від пари, що конденсується, до органічних рідин (підігрівачі) Від пари органічних речовин, що конденсується, до води (конд.) Від пари, що конденсується, до киплячої рідини (випарники)	10–40 10–60 10–60 800–1700 120–270 800–3500 120–340 300–800 –	4–12 6–20 6–12 140–340 30–60 300–1200 60–170 230–460 300–2500

Р ОЗДІЛ ІV