Цыганков А.С. - Расчеты теплообменных аппаратов (1956), страница 9

43. 10 00 50 60 а ~с С Рис. 42. Поправочиый коэффициент, учитывакиций влияние ретардеров, установленных в трубках. 1,0 1,5 ~0 Р вт/оЕН Коэффициент теплопередачи от пара к маслу в зависимости от его скорости и средней температуры. . Кривые графика построены по данным испытаний для цротекания масел марок Т и УТ в медных трубках диаметром 1О/6 мм.

Ориентировочные пределы значений коэффициентов тепло- передачи й (ккал7ме-час 'С) в судовых теплообменных аппаратах: От газа к гаау . 25 — 40 От газа к воде . 50 — 100 От воды к гюде. 1000 — 2000 От коиденсирующегося пара к воде........ 2500 — 3500 От конденсирующегося пара к воздуху...... 80 — 140 От коиденсирующегося пара к маслу....., . 100 — 350 От конденснрующегося пара к мазуту ...... 100 — 400 Общие коэффициенты теплоотдачи Коэффициент теплоотдачи при естественной к о н в е к ц и и (свободном движении) жидкости, газа (пара) в большом объеме определяется по формуле М.

А. Михеева а = с — (бгРг)" ккал1мт-час "С, где Л вЂ” коэффициент теплопроводности среды, ккал1м чсгс 'С," г1 — определяющий размер (диаметр), м; бг — критерий Грасгофа; Рг — критерий Прандтля; с, и — коэффициенты. Значения коэффициентов с и к приведены в табл. 5. Таблица 5 Значения коэффициентов с в а За определяющую температуру принята средняя температура граничного слоя, определяемая по формуле (16).

Коэффициент теплопередачн прн вынужденном ламинарном движении жидкости, газа (пара) в трубе определяется по формуле И. Т. Аладьева 074 — ц (б Рг) '1 где Л вЂ” коэффициент теплопроводности среды, ккалlм-час 'С; с( — диаметр трубы, м; Гсе — критерий Рейнольдса; Рг — критерий Прандтля; бг — критерий Грасгофа.

Формула (132) применима для горизонтальных н вертикальных труб, а также для труб и каналов любого сечения: прн этом вместо диаметра труб подставляется эквивалентный диаметр сечения. Прн вертикальном положении труб и совпадении направлений свободного и вынужденного движения коэффициент тепло- отдачи на 15% ниже вычисленного по формуле (132), а при противоположном направлении — на 15% выше. За определяющий размер принят диаметр трубы илн эквивалентный диаметр сечения, а за определяющую температуру— температура граничного слоя. Если длина трубы 1 < 50 с(, то полученное значение по формуле надо умножить на поправочный коэффициент а, (табл.

6). Таблица б Значения яоаф$ипиентов ег Формула (131) применима для любых капельных и газообразных жидкостей, для вертикальных и горизонтальных труб (проволок), горизонтальных плит и шаров любого размера. При этом, если теплоотдающая поверхность плиты обращена кверху, то полученное из формулы (131) значение коэффициента увеличивается на 30%, если же теплоотдающая поверхность обращена книзу, то значение уменьшается на 30%. За определяющий размер принят диаметр, а для плит —,' меньшая сторона плиты.

58 Коэффициент теплоотдачи при вынужденном турбулентном движении жидкости, газа (пара) в трубе, а также при продольном омывапии пучка труб определяется по формуле а = 0,023 — 1сеа~рг~л ккал1мз-час" С, ( 33) где обозначения те же, что в формуле (132). Формула (133) применима к капельным и упругим жидкостям для труб и каналов любого сечения, а также для продольного внешнего омывания пучков труб при гсе ) 1 ° 10а и Рг = 0,7 —: 2500 и†диаметр трубы, м. иа 100 00 ВР 70 ВР Таолака 7 Значения кооффнниентоа а~ т0 Я В у В и = 1чи — „ккалlм -час С, Х т о и и при температуре стенки ниже температуры кипения жидкости, а также для перегретого пара давлением до 100 ата при Ке <2 10'. За определяющий размер принят эквивалентный диаметр трубы и за определяющую температуру — среднеарифметическая температура жидкости.

г При — <50 полученное значение дчя а надо умножить а на поправочный коэффициент е, (табл. 7). Формула (133) справедлива также для кольцевого сечения — „' =0,1 — 1,0 в случае теплообмена с внешней (большей) 4~~ поверхностью. Для кольцевого сечения и теплообмена с внутренней поверхностью формула имеет вид а = 0,023 — ~ — "1 Ке~дР~Г~ ккал1мт-час С, (134) а1 ~ ат/ где Ы, — наружный диаметр внутренней трубы; И,— внутренний диаметр наружной трубы, Коэффициент теплоотдачи при переходном', ре ж и м е. Движение неустойчивое.

Критерий Рейнольдса нахо-' дится в пределах Ке от 2200 до 10000. В этом случае формулы (132) и (133) теплоотдачи для ламинарного и турбулентного режима не применимы, а экстра; полиция их недопустима. Для определения коэффициента теплоотдачи при перехода ном режиме рекомендуется пользоваться следующей зависи мостью: (135) где Ыи — критерий Нуссельта, определяемый в зависимости от критериев Ке, Рг и произведения ОгРгт по графику рис. 44 или по формуле (136); 1 — коэффициент теплопроводности среды при средней температуре, ккал~м-час 'С; тВ~ 1,5 В 5 4 5 В В тра т,б Рмс.

44. График тепхоотдачи при переходном режиме. Приближенное значение критерия Нуссельта Ии для переходного режима по графику рис. 44 находится следующим способом: 1) на ординате при значении Ке„=10' откладывается вели- и = се — Ке" ккал7мт-час о С х н е 7800 + (139) (136) е и п зависят от схемы расрядов и расстояния Ю, между е и и приведены в табл. 9; что и в предыдущих фор- Таблица У Змачемне моеффицмеитов с, е и и (137) и= с — КееРгцл ккал)лс"--часоС.

1 й Для газов а с а — Рее ккал7мт-час о С (138) 0.60 0,65 О, 150 0„1 38 0,60 0,60 О, 150 0,200 ~1+0,1 — „' 3г Пр — =1,2ллз гг Таблица 8 змвчеиие моеффициеитов с и и 3 ци т.д. 0,65 О, 136 0,65 0,133 0,60 0,60 0,255 0,255 Юг При — =3 тт 5 ) 1.3 62 чина критерия Прандтля Рг, вычисленная при средней температуре среды (точка А); 2) на ордииате при значении Кеер —— 2200 откладывается величина произведения критериев Ог Рте, вычисленных при средней температуре граничного слоя (точка В); 3) точки А и В соединяются прямой АВ; 4) на оси абсцисс откладывается значение критерия Ке для переходного режима (точка С), и из точки С восставляется ордината до пересечения с прямой АВ (точка Х)); 8) величиной ординаты СО определяется искомое значение критерия Нуссельта Хп при переходном режиме. Приближенное значение критерия Нуссельта 1г1п при переходном режиме может быть также определено по формуле где Мм — критерий Нуссельта, вычисленный для Ке„с=10' по формуле (133); Хпл — критерий Нуссельта, вычисленный для Ке„с=2200 по формуле (132).

Коэффициент теплоотдачи при поперечном обтекании трубы жид кость го и газом (паром) определяется по формулам В. И. Гомелауриг Для жидкостей где с и п — коэффициенты, зависящие от значения критерия Ке (табл. 8). Остальные обозначения те же, что и в предыдущих формулах. Формулы (137) и (138) применимы для капельных и упругих жидкостей при омывании единичных труб. За определяющий размер принят диаметр обтекаемой грубы, а за определяющую температуру — средняя температура жидкости. Скорость потока определяется в самом узком сечении канала. Коэффициент теплоотдачи при поперечном обтекании ну ч ка труб- газом (воздухом) определяется по формуле С.

В. Литвинова: где значения коэффициентов с, положения труб в пучке„ числа осями. труб в ряду. Значения коэффициентов с, остальные обозначения те же, мулах. Схемы расположения труб в пучках приведены на рис. 48. Формула (139) применима для воздуха и дымовых газов. Скорость потока относится к самому узкому сечению в пучке (ряду).

а Аио,881-о.т ккггл/мт чита оС (141) Таблица 10 Значения А гер, С О ! 190 10 1400, 5 1602,0 1795,5 40 50 1978,0 2152,5 60 2318,0 100 2890,0 г,,чс А 70 2474,5 2622,0 120 140 312л2,О 3318,0 Таблица 1! Значения тР 8 0,8 „О,а ,„аа ~ О,9 О,ОРЗ 1,0 1,000 1,1 1,080 1,2 1,160 0,1 0,158 0,5 0 2 0 275 0 6 0,3 0,382 0,7 0,4 0,480 0,8 0,574 0,665 0,752 0,837 1,23 1,31 1,38 1,46 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 1,53 1,60 1,67 1,74 2,08 2,41 2,72 3,03 2,5 3,0 3,5 4,0 Таблица 12 Значения гг о'т 8 — А.

С. Циглииаи За определяющий размер принят диаметр трубы, а за определяющую температуру — средняя температура потока. Рис. 45. Схемы расположения труб я пучках: и — коридорных; б — шахматных. Коэффициент теплоотдачи при поперечном потоке воздуха, вычисленный по формуле (139), справедлив только для слч- чаев, когда угол ф, составлен- б ный направлением потока и осью трубы, называемый углом атаки, равен 90о. При угле ф, отличном от Ю', значение коэффициента теплоотдачи, найденное по формуле (139), следует умножить на коэффициент а, найденный по графику рис.

46. Коэффициент тепло- отдачи в изогнутой Рнс. 46. Зависиьюсть теплоотлачи т р у б е определяется по фортрубы от угла атаки ф. муле, выведенной на основании опытных данных: а = (1 + 1,77 †) а ккал)мт-час"С, (140) где а — коэффициент теплоотдачи для прямых труб; ккал1мт-час С; !У вЂ” диаметр трубы, мм; Й вЂ” радиус кривизны трубы, мм. Коэффициент теплоотдачи в изогнутой трубе, при прочих равных условиях, будет больше, чем в прямой. Это увеличение происходит за счет нарушения ламинарности потока в повороте, создающего условия более интенсивного теплообмена, С увеличением радиуса кривизны трубы коэффициент тепло- отдачи уменьшается.

Частные коэффициенты теплоотдачи Коэффициент теплоотдачи а для воды: 1) для воды, протекающей в трубке или канале любого сечения при ламинарном потоке, а определяется пб формуле (132); 2) для воды, протекающей в трубке при турбулентном потоке, где А =(1190+ 21,6 г, — 0,046 г;р); и — скорость воды, м1сек; Н вЂ” диаметр трубки, м; у,р — средняя температура воды, 'С. Значения А, ~ел г" о' приведены в табл. 10, 11 и 12. где а, т 4т' .аач ,ф и = 22Р~'~ Мч~ ккал1жт чгтс оС, (143) где р †давлен в сосуде, апта; М вЂ” разность температур между поверхностью стенки и кипящей водой, 'С. о л,ст .ай 1лФ ,й~' б 7 10 70 80 ай-с„я-г0,'0 На рис.