ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ВОДОВОЗДУШНЫХ СЕКЦИЙ РАДИАТОРОВ НА ЛАБОРАТОРНОМ СТЕНДЕ (1234556), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

4.3.3 Живое сечение воздушной стороны радиатора в наибо­лее узком месте определяется по формуле (4.12)

. (4.21)

По формуле (4.13) определяется расход воздуха

. (4.22)

Эквивалентный (гидравлический) диаметр воздушной стороны водяного радиатора по наиболее узкому месту

м, (4.23)

В формуле (4.23) (рисунок – 4.4)

где h — половина расстояния между боковыми поверхностями соседних трубок в м;

— половина толщины ребра в м;

Н —половина шага ребер в м.

Значение критерия Рейнольдса для воздушного потока в первом ряду трубок

(4.24)

где g — стандартное значение ускорения силы тяжести, g = 9,81 м/сек²;

— коэффициент вязкости воздуха в кг-сек/м² при температуре воздуха на входе в рассчитываемый ряд трубок (для первого ря­да t_B3 ).

Значение числа Нуссельта для первого ряда трубок оп­ределяется по формуле

(4.25)

где В* — длина ребра в глубину (приходящая­ся на ряд трубок) в м;

L — длина канала постоянного сечения (полная глубина трубки) м.

Коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности ра­диатора к воздуху в пределах первого ряда трубок

, (4.26)

где А — коэффициент для первого ряда трубок равен единице;

— коэффициент теплопроводности воздуха при темпе­ратуре воздуха на входе в рассчитываемый ряд (по справочнику) в ккал/м час °С.

Эквивалентный диаметр живого сечения трубки водяно­го радиатора (см.рисунок 4.1)

м. (4.27)

Рисунок 4.4 – Элемент секции радиатора

Значение критерия Рейнольдса для воды в первом ряду трубок

, (4.28)

где — коэффициент вязкости воды при температуре t_B^/ (по рисунку 4.2) в кгсек/м².

По рисунку 4.2 определяют значение критерия Прандтля
(Р_r=3) для воды при температуре t_ВД'=60⁰С

Число Нуссельта для внутренней поверхности трубки
первого ряда

. (4.29)

Коэффициент теплоотдачи от воды к внутренней по­верхности стенки трубки

, (4.30)

Значение можно приближенно принимать одинако­вым для всех рядов трубок.

где — коэффициент теплопроводности воды при температу­ре t_ВД' (по рисунку 4.2) в ккал/м час °С.

Подсчитывают наружную поверхность радиатора, в пределах 1-го ряда трубок (с ребрами), омываемую воздухом в м² и внутреннюю поверхность радиатора, в пределах 1 ря­да трубок, омываемую водой, в м² и коэффициент оребрения первого ряда трубок

. _(4.31)

Коэффициент теплопередачи от воды к воздуху в пре­делах первого ряда трубок водяного радиатора

. (4.32)

Количество тепла, передаваемого от воды к воздуху в пределах первого ряда трубок

, (4.33)

где С_{Р ВД} ^и С_{Р ВЗ} — теплоемкости воды и воздуха определяемые по рисунку 4.2 и 4.3 при температуре воды и воз­духа на входе в радиатор.

Температура воды на выходе из первого ряда трубок радиатора

. (4.34)

Температура воздуха на выходе из первого ряда тру­бок (или на входе во второй ряд)

. (4.35)

4.4 Расчет первого ряда трубок водяного радиатора

Определяем живое сечение первого ряда трубок водяного радиатора по формуле (4.19)

.

При выбранной расчетной скорости U_M определяем рас­ход воды через первый ряд трубок радиатора по формуле (4.20)

.

Определяем живое сечение воздушной стороны радиатора в наибо­лее узком месте по формуле (4.21)

.

Определяем расход воздуха по формуле (4.22)

.

Определяем эквивалентный (гидравлический) диаметр воздушной стороны водяного радиатора по наиболее узкому месту по формуле (4.23)

.

Определяем значение критерия Рейнольдса для воздушного потока в первом ряду трубок по формуле (4.24)

.

Определяем значение числа Нуссельта для первого ряда трубок по формуле (4.25)

Определяем коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности ра­диатора к воздуху в пределах первого ряда трубок по формуле (4.26)

.

Определяем эквивалентный диаметр живого сечения трубки водяно­го радиатора (см. рисунок 4.1) по формуле (4.27)

.

Определяем значение критерия Рейнольдса для воды в первом ряду трубок по формуле (4.28)

.

По рисунку 4.2 определяем значение критерия Прандтля
(Р_r=3) для воды при температуре t_ВД'=60⁰С

Определяем число Нуссельта для внутренней поверхности трубки первого ряда по формуле (4.29)

.

Определяем коэффициент теплоотдачи от воды к внутренней по­верхности стенки трубки по формуле (4.30)

Значение можно приближенно принимать одинако­вым для всех рядов трубок.

.

Подсчитывают наружную поверхность радиатора, в пределах 1-го ряда трубок (с ребрами), омываемую воздухом в м² и внутреннюю поверхность радиатора, в пределах 1 ря­да трубок, омываемую водой, в м² и коэффициент оребрения первого ряда трубок по формуле (4.31)

.

Определяем коэффициент теплопередачи от воды к воздуху в пре­делах первого ряда трубок водяного радиатора по формуле (4.32)

.

Определяем количество тепла, передаваемого от воды к воздуху в пределах первого ряда трубок по формуле (4.33)

.

Определяем температура воды на выходе из первого ряда трубок радиатора по формуле (4.34)

.

Определяем температура воздуха на выходе из первого ряда тру­бок по формуле (4.35)

.

4.5 Расчет коэффициента теплопередачи для короткой секции радиатора

Уравнение теплового баланса и стационарной теплопередачи в секциях радиатора имеет вид

, кВт, (4.36)

где Q – количество отводимого тепла, кВт;

- коэффициент теплопередачи, кВт/(м²

F – поверхность теплообмена, м²;

- средний температурный перепад, .

В теплообменных аппаратах систем охлаждения тепловозов имеет место перекрестный или перекрестно – петлеобразный ток теплоносителей. В тех случаях, когда температура рабочих жидкостей вдоль поверхности нагрева изменяется незначительно, средний температурный перепад можно вычислить как среднеарифметическое по формуле (4.37)

Средний температурный перепад определяется по формуле

, , (4.37)

где -температуры горячего и холодного теплоносителей (согласно таблице 4.2), .

Поверхность теплообмена определяется

, м², (4.38)

Количество отводимого тепла определяется по формуле

, кДж/с, (4.39)

где , – расходы воды и воздуха (согласно таблице 4.2), кг/с;

= 4,184 – средняя удельная теплоемкость воды при температуре 60 С⁰, кДж/(кг )

= 1,006 - средняя удельная теплоемкость воздуха при температуре 20 С⁰, кДж/(кг )

, определяем по рисунку 4.2, 4.3

Средняя температура воздуха на выходе

, , (4.40)

где , , - температуры воздуха измеряемая двумя датчиками (согласно таблице 4.2), .

Расход воздуха определяется по формуле

, кг/с. (4.41)

Из уравнения теплопередачи выражаем коэффициент теплопередачи

, кВт/(м² ). (4.42)

Расчет коэффициента теплопередачи для короткой секции радиатора с частотой вращения вентилятора 150 об/мин и

Средний температурный перепад определяется по формуле (4.37)

.

Поверхность теплообмена м².

Количество отводимого тепла определяется по формуле (4.39)

кДж/сек.

Определяем расход воздуха (4.41)

м³/ч.

Определяем коэффициент теплопередачи для короткой секции радиатора (4.42)

кВт/(м² ).

Расчет коэффициента теплопередачи для короткой секции радиатора частотой вращения вентилятора 300 об/мин

Средний температурный перепад определяется по формуле (4.37)

.

Поверхность теплообмена м².

Колличество отводимого тепла определяется по формуле (4.39)

кДж/сек.

Определяем расход воздуха (4.41)

м³/ч.

Определяем коэффициент теплопередачи для короткой секции радиатора (4.42)

кВт/(м² ).

Расчет коэффициента теплопередачи для короткой секции радиатора с частотой вращения вентилятора 450 об/мин

Средний температурный перепад определяется по формуле (4.37)

.

Поверхность теплообмена м².

Колличество отводимого тепла определяется по формуле (4.39)

кДж/сек.

Определяем расход воздуха (4.41)

м³/ч.

Определяем коэффициент теплопередачи для короткой секции радиатора (4.42)

кВт/(м² ).

Расчет коэффициента теплопередачи для короткой секции радиатора с частотой вращения вентилятора 600 об/мин

Средний температурный перепад определяется по формуле (4.37)

.

Поверхность теплообмена м².

Колличество отводимого тепла определяется по формуле (4.39)

кДж/сек.

Определяем расход воздуха (4.41)

м³/ч.

Определяем коэффициент теплопередачи для короткой секции радиатора (4.42)

кВт/(м² ).

Расчет коэффициента теплопередачи для короткой секции радиатора с частотой вращения вентилятора 150 об/мин и кг/с

Средний температурный перепад определяется по формуле (4.37)

.

Поверхность теплообмена м².

Количество отводимого тепла определяется по формуле (4.39)

кДж/сек.

Характеристики

Список файлов ВКР