1. Коэффициент теплопередачи определяют по формуле (2.1.1). Количество тепла, отданное теплоносителем, находят по уравнению:
Q = Gв св (Тн-Тк), (2.1.18)
где
Gв
– количество теплоносителя (горячей
воды), кг/с,
;
св
– теплоемкость воды, Дж/(кг °С ); Тн,
Тк
– начальная и конечная температура
воды.
Теплоемкость находят из таблиц для воды [1] при средней температуре потока воды:
.
(2.1.19)
Среднюю разность температур находят по формулам (2.1.2) или (2.1.3).
Таблица 2.1.1.
Протокол испытания теплообменного аппарата типа «труба в трубе»
Число трубок - 2
Диаметр внутренней трубки 8,5x0,4 мм
Внутренний диаметр внешней трубки 20 мм
Длина трубок малого диаметра 300 мм
Производительность насоса термостата
Vср=3,85 10-5 м3/с
Объем мерника V=0,5 10-3 м3
№ |
Время начала испытаний, , мин. |
Время наполнения мерника , мин |
Началь-ная температура нагрева-емой воды (на входе) tн, 0С |
Конеч-ная температура нагрева-емой воды (на выходе), tк, 0С |
Теплоноситель – вода |
Расход нагреваемой воды, Vc, м3/с |
Приме-ча-ние |
|
Началь-ная температура (на входе) Тн, ОС |
Конеч-ная температура (на выходе) Тк, ОС |
|||||||
I серия опытов |
||||||||
II серия опытов |
||||||||
2.
Величину термического сопротивления
загрязнений по поверхности стенки
загрязнения определяют по формуле
(2.1.6), предварительно определив коэффициенты
теплоотдачи. При выборе формулы для
вычисления критерия Нуссельта
предварительно определяют критерий
Рейнольдса по зависимостям (2.1.14) или
(2.1.15). Теплофизические величины ,
,
v,
находят для воды из таблиц [1] при средней
температуре потока жидкости:
.
(2.1.20)
Скорость движения нагреваемой воды находят по уравнению расхода:
.
(2.1.21)
Скорость движения теплоносителя (горячей воды) находят:
.
(2.1.22)
Коэффициент теплопроводности материала стенки трубки (стекла) находят из таблиц [1].
Составить таблицу вычисляемых величин (табл. 2.1.2.).
Таблица 2.1.2.
таблица вычисляемых величин
Наименование величин |
Результат |
1 |
2 |
Разность температур (большая и меньшая) |
|
Средняя разность температур |
|
Средняя разность теплоносителя |
|
Средняя температура нагреваемой воды |
|
Расход тепла |
|
Коэффициент теплопередачи |
|
Теплофизические величины
|
|
Коэффициент теплоотдачи |
|
Nu из формулы (2.1.9), (2.1.10), (2.1.11) в зависимости от Re |
|
Re из формулы (2.1.14) |
|
dэкв = dвн ; dэкв = Dвн – dн |
|
Скорость движения воды из формул (2.1.21) и (2.1.22) |
|
загрязнений |
|
Коэффициент теплопередачи вычислить и сравнить для минимальной и максимальной скорости движения.
Вопросы для самопроверки
1. Какое уравнение используют для расчета коэффициента теплопередачи?
2. Как вычисляют среднюю разность температур?
3. Режимы движения сред?
4. Физическая сущность коэффициентов теплопередачи и теплоотдачи?
5. Как влияет скорость течения среды на интенсивность теплообмена?
6. Какое влияние оказывают загрязнения поверхности теплообмена на интенсивность теплопередачи?
7. Основные этапы расчета поверхностного теплообменника?