Подставив найденные значения в (15), получим

(20)

Сгруппировав множители с одинаковыми показателями, имеем

(21)

Разделив левую и правую части уравнения (21) на , окончательно получим

(22)

или

, (23)

где - число Эйлера, являющееся мерой соотношения силы гидродинамического давления и силы инерции:

. (24)

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: провести гидравлические испытания кожухотрубного теплообменника и установить явный вид критериального уравнения при движении воздуха через кожухотрубный теплообменник.

ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

Экспериментальная установка (рисунок 2) состоит из двухсекционного кожухотрубного теплообменника 2, секции которого соединены между собой калачом 3. В трубной решетке каждой секции закреплено по двенадцать латунных труб ( ) диаметром 16 × 1мм, длиной 2 м. Радиус поворота калача 0,21 м, диаметр подводящей трубы и калача 0,09 м. При работе воздух вентилятором 1 подается в первую секцию теплообменника, и через калач направляется во вторую секцию, пройдя которую, выбрасывается в помещение лаборатории. Расход воздуха регулируется поворотной заслонкой 4 и измеряется по разности давлений с помощью трубок Пито-Прандтля 5. Эта разность давлений фиксируется по изменению уровня жидкости в наклонной трубке микроманометра 6 марки ММН-240.

Рисунок 2 – Схема экспериментальной установки:

1- вентилятор; 2- двухсекционный кожухотрубный теплообменник; 3- калач; 4- заслонка; 5 - трубка Пито-Прандтля; 6- микроманометр; 7- датчики давления; 8- U -образный манометр.

Потери давления на преодоление гидравлического сопротивления теплообменника определяются с помощью датчиков 7 по показаниям U-образных манометров 8. Датчиками " с" и " d " фиксируются потери давления на преодоление сопротивления по длине секции, датчиками "е" и "f " - потери давления в калаче, датчиками " g " и "h " - полное гидравлическое сопротивление теплообменника.

Методика проведения эксперимента

Ознакомившись с установкой и получив от преподавателя задание и разрешение на проведение испытаний, включить вентилятор 1 и поворотной заслонкой 4 установить максимальный расход воздуха. По показаниям микроманометра 5 с помощью тарировочного графика находится объемный расход воздуха . Для установленного расхода по показаниям U-образных манометров определяются потери напора на преодоление сопротивлений в секции , калаче , общее гидравлическое сопротивление теплообменника . Одновременно производится контроль получаемых данных. Совершенно очевидно, что

.

Измерения гидравлического сопротивления проводятся для 5-7 значений расхода воздуха. Результаты измерений заносятся в протокол испытаний (таблица 1) .

Обработка результатов испытаний

По найденным значениям объемного расхода воздуха по уравнению (9) рассчитываются значения средней скорости движения воздуха по трубам теплообменника . Для найденных значений рассчитываются соответствующие значения числа Рейнольдса (8).

Используя экспериментально полученные значения гидравлического сопротивления теплообменника , соответствующие заданным расходам воздуха, находятся соответствующие им значения чисел Эйлера .

По полученным данным строится график зависимости .

Для отыскания явного вида функциональной зависимости используется либо графо-аналитический метод, либо метод средних.

Таблица 1 – Протокол испытаний

Измеряемые величины					Расчетные величины
Показания микроманометра, мм сп.ст.	Объемный расход воздуха , м3/с	Гидравлическое сопротивление			Скорость движения воздуха , м/с	Число Рейнольдса	Число Эйлера
		секция , Па	калач , Па	общее , Па