4 (1176237), страница 11
Текст из файла (страница 11)
При выборе формулы для определения αW (см. раздел 2.2)следует предварительно оценить режим течения жидкой фазы(ламинарно-гравитационный,ламинарный,переходныйилитурбулентный). Коэффициент εl принимается равным εl =1.Расчет коэффициента теплоотдачи со стороны хладоносителяРасчет коэффициента теплоотдачи со стороны хладоносителявыполняется в зависимости от режима течения по формулам,приведенным в разделе 2.2.Расчетные зависимостиНахождение коэффициента теплоотдачи и удельного тепловогопотока со стороны холодильного агента или хладоносителя прирасчете сухого воздухоохладителя удобно представить в EXEL в видеследующей таблицы.Таблица 16Определение температуры кипения R… и удельного теплового потокаТемпература№Определяемая величинакипения R… , t0 ,°Cп/пt01t02t031Удельнаямассоваяхолодопроизводительность при условии подачинасыщенной жидкости q0 = r0 , кДж/кг2Плотность жидкой фазы ρ’, кг/м33Массовая скорость R… в трубахρ’w=4Qo/[π dвн2 qo z], кг/(м2с)4Коэффициент А81Продолжение таблицы 165Плотность теплового потокаqFвн=αθa=A2,5[ρ’w/ dвн ]0,5(tст-to)2,5, Вт/м26Найденная температура кипения t0, °CТаблица 17Определение температуры кипения NH3 и удельного тепловогопотока№Определяемая величинаТемпературап/пкипения NH3 , t0°Ct01t02t031 Давление кипения p0, бар2 Плотность жидкой фазы ρ’, кг/м33 Коэффициент кинематической вязкостиν×106, м2/с4 Коэффициент теплопроводности λ,Вт/(м К)5 Число Прандтля Pr6 Удельная массовая холодопроизводительность при условии подачи насыщеннойжидкости q0 = r0, кДж/кг1)7Скорость жидкого аммиака в трубахw=4Qo/[π dвн2 qo ρ’z], м/с82) Число Рейнольдса Re= w dвн /ν9Число Грасгофа Gr=βg(tст-to) dвн3/ν2 ,Gr×10-510Число РелеяRa = Gr∙Pr, Ra×10-511 Число Пекле Pe = Re∙Pr123) Число Нуссельта Nu =……..8213Продолжение таблицы 17Средний коэффициент теплоотдачи привынужденном течении аммиакаαW=Nuλ/ dвн, Вт/м2 К14Средний коэффициент теплоотдачи каммиаку в зоне развитого кипенияαP=13,7 ро0,7(tст-to)2,33, Вт/м2 К15Средний коэффициент теплоотдачи прикипении аммиака в трубеαа=αW[1+( αP/ αW)1,5]0,667, Вт/м2 К164) Плотность теплового потока со стороныаммиакасучетомтермическогосопротивления стенки и загрязненийqa= (tст-to)/(1 /αа+R), Вт/м217Найденная температура кипения t0 , °C1) Число секций z2) Число Рейнольдса определяет режим течения.
Ламинарный режимтечения наблюдается при числах Re≤2000, при Re 104 наступаетобласть развитого турбулентного течения, при 2000 <Re< 104реализуется переходный режим течения среды.Различают два режима ламинарного течения жидкости: вязкостно-гравитационный, когда распределение скорости впоперечном сечении канала зависит не только от изменениявязкости, но и от направления и интенсивности свободногодвижения;83 вязкостный, когда из-за преобладания сил вязкости надподъёмными силами влияние свободной конвекцииотсутствует. Условия существования того или иногорежима характеризуются числом Релея.
При Ra>8105режим течения вязкостно-гравитационный.3) Режим течения вязкостно-гравитационныйNu 0,17Pе 0,33Ra 0,1 l .Режим течения вязкостныйd Nu 1,55 Pe вн l 13 23d вн 1 0,01 Re .lРежим течения переходный или турбулентныйNu 0,021Re 0,8 Pr 0,43 ε ε пер,l-0,17εl= 1,895(l/dвн) ,ε пер 0,43 0,47 Re 10 3 0,056 Re 10 32 0,0023 Re 10 3 3 .4) Термическое сопротивление загрязненийR = (0,2…0,3)× 10-3 м2К/Вт.6Таблица 18Определение средней температуры хладоносителя иудельного теплового потокаСредняятемператураОпределяемая величинахладоносителя ,tsm °Ctsm1 tsm2 tsm3Свойства хладоносителя (…%-ныйраствор…)Температура замерзания tзам , °СУдельная теплоемкость сs , кДж/кг КПлотность ρs , кг/м3Коэффициент кинематической вязкостиν×106 , м2/сКоэффициент теплопроводности λs ,Вт/(м К)7Число Прандтля Pr№п/п11)234584Продолжение таблицы 1882)9Скорость теченияws=4Qo/[π dвн2 ws z cs ∆t ρs], м/сЧисло Рейнольдса Re= ws dвн /ν103) Число Нуссельта Nu = …11Коэффициент теплоотдачи со стороныхладоносителя αs=Nu λs /dвн, Вт/м2К124) Плотность теплового потока со стороныхладоносителя с учетом термическогосопротивления стенки изагрязнений qs= (tsт-tст)/(1 /αs+R), Вт/м213Найденная средняя температурахладоносителя tsm ,°C1) – Концентрация раствора выбирается такой, чтобы температуразамерзания tзамбыла примерно на 10°С ниже температуры стенкитрубы tст.2) – Рекомендуемая скорость хладоносителя 1…2,5 м/с, число секцийz, подогрев хладоносителя Δts = tsвых- tsвх принимается 4..6°.3) - Число Нуссельта вычисляется в зависимости от режима течения.Желательно обеспечивать переходный или турбулентный режимытечения.4) - Термическое сопротивление загрязнений R = (0,1…0,4)× 10-3м2К/Вт .85ЛИТЕРАТУРА1.
Холодильная техника. Свойства веществ: Справочник / С.Н.Богданов, О.П. Иванов, А.В. Куприянова. – Л. : Машиностроение,1976. – 168 с.2. Иванов, О.П. Конденсаторы и водоохлаждающие устройства / О.П.Иванов. – Л. : Машиностроение, 1980. – 165 с.3. Леонтьев, А.И. Теория теплообмена: Учебник для вузов / А.И.Леонтьев. – М. : Высшая школа, 1979.
– 495 с.4. Исаченко, В.П. Теплопередача: Учебник для вузов / В.П. Исаченко,В.А. Осипова, А.С. Сукомел. – М. : Энергоиздат, 1981. – 416 с.5. Данилова, Г.Н. Теплообменные аппараты холодильных установок /Г.Н. Данилова, С.Н. Богданов, О.П. Иванов.– Л. : Машиностроение,1973. – 328 с.6. Теплообменные аппараты холодильных установок / Г.Н. Данилова[и др.] ; общ.
ред. Г.Н. Даниловой. – 2-е изд., перераб. и доп. – Л. :Машиностроение, 1986. – 303 с.: ил.7. Кирпичев, М.В. Теплопередача / М.В. Кирпичев, М.А. Михеев, Л.С.Эйинсон. - М. : Государственное энергетическое издательство, 1940.– 292 с.8. Тепломассообмен и теплотехнический эксперимент : справочник /под ред. В.А. Григорьева, В.М. Зорина. – М. : Энергоиздат, 1982. –512 с.9. Кутепов, А.М. Гидродинамика и теплообмен при парообразовании :учебное пособие для втузов / А.М.
Кутепов, Л.С. Стерман, Н.Г.Стрюшин. – 3-е изд., испр. – М. : Высш. школа, 1986. –448с.Кутателадзе, С.С. Основы теории теплообмена / С.СКутателадзе. – М. : Атомиздат, 1979. – 416 с.10. Михеев, М.А. Основы теплопередачи / М.А. Михеев, И.М.Михеева. – М. : Энергия, 1973. – 320 с.11. Дытнерский, Ю.Ю.
Процессы и аппараты химическойтехнологии : Учебник для вузов / Ю.Ю. Дытнерский. - 2-е. изд. в 2-хкнигах. – М. : Химия, 1995.12. Исследование процесса теплопередачи в кожухозмеевиковомтеплообменном аппарате : метод. указания у лабораторным работам /сост. А.А. Сагдеев [и др.]; Казан. гос. технол.
ун-т. - Казань, 2001. –20 с.8613. Техническая термодинамика и теплотехника : учебнометодическое пособие / сост. А.А. Сагдеев [и др.]; Казан. гос. технол.ун-т. - Казань, 2005. – 84 с.14. Товарас, Н.В. Тепообмен при пленочном течении воды в режимеработы испарительного конденсатора / Н.В. Товарас // Холодильнаятехника. - 1984. - №1. - С. 25-29.15. Стюшин, Н.Г. К теории процесса теплообмена при пузырьковомкипении в условиях естественной конвекции / Н.Г. Стюшин //Теплообменные процессы и аппараты химических производств. - М.,1976.
- С. 67-76.16. Интенсификация теплообмена в испарителях холодильныхмашин / А.А.Гоголин [и др.] ; под ред. А.А.Гоголина. – М. : Легкая ипищевая промышленность, 1982. - 223 с.17. Стерман, Л.С. Исследование теплообмена при кипении жидкостив трубах / Л.С. Стерман // ЖТФ. – 1954. - Т. XXIV, вып.
11. - С.2046-2053.18. Кошкин, Н.Н. Холодильные машины : учебник для втузов поспециальности «Холодильные машины и установки / Н.Н. Кошкин,И.А. Сакун, Е.М. Бамбушек ; общ. ред. И.А. Сакуна. - Л. :Машиностроение, 1985. - 510с.19. Барановский, Н.В. Пластинчатые и спиральные теплообменники /Н.В.
Барановский, Л.М Коваленко, А.Р. Ястребенецкий. - М. :Машиностроение, 1973. - 288 с.20. Куприянычева, Н.И. Тепло-массообмен : учебно-методическоепособие / Н.И. Куприянычева, А.А. Сагдеев, К.А. Сагдеев. –Нижнекамск : Нижнекамский химико-технологический институт(филиал) ФГБОУ ВПО «КНИТУ», 2011. – 92 с.21. Ибраев, А.М.
Теоретические основы холодильной техники :монография / А.М. Ибраев, А.А. Сагдеев. – Нижнекамск :Нижнекамский химико-технологический институт (филиал) ФГБОУВПО «КНИТУ», 2012. – 124 с.87СОДЕРЖАНИЕУсловные обозначения1. Параметры, необходимые для расчета теплообменныхаппаратов холодильных машин и установок2. Краткие сведения о расчете теплоотдачи для основныхпроцессов в теплообменных аппаратах холодильных установок2.1. Теплоотдача при свободной конвекции2.2. Теплоотдача при вынужденном движении жидкости вканалах2.3.
Теплообмен при продольном и поперечном обтеканиитруб2.4. Теплообмен в стекающей пленке жидкости2.5. Теплоотдача при конденсации2.6. Теплоотдача при кипении3. Особенности теплообмена в пластинчатых теплообменниках3.1. Каналы с плоскими гладкими стенками3.2. Каналы из пластин ленточно-поточного типа3.3.















