teplomassoobmen_Grigoriev (520573), страница 32
Текст из файла (страница 32)
При атом образуются я'мйки (рис. 7.7), ко- торые ать!ваююя яшйкаьги Еснара (оо миепи учснсга, впервые наблюдав- ь шсго но «ы~еиис). С улшшченисьг Ка я~спетая струк~ура иарушаетса В зависимости от конфггг)'рвани авторов или пгелсй картина конвекпии я них можю быль ранпмной (рис. 7.8). Приближенно расчет плотности теплового ~штоке через узкий шюр, алеся)ю нлн «юо,псную прослойку можно прсвслип используя зквива- легпную тешюпроволносмг, О,)ВЛКв1ге (7 17) Формула (7 171 справсллияа при ка 10 Рсти ! Ка с !О', Лм„- Л.
Поле !итннисе по (7 17) значенис Л .„подставляется н (7 16) л.га определена» 9. 1' .7.я.г 1 а, я — р .е — ~ ° се Задача 1. Расс штайте гспловые погори за счет свободной конвекнаи вотдука оьюкг боковой поверхности тепгюобмсиника -- полагрсвююж пигатсльиой воды, установленною иа тсглниюй элсктрнче кой отлипни Высота оодогревателн равш 1О м, диаметр —. 3,5 м, а температура новерхносп с 55 'С )емпсрпура воэлухв 25 "С.
Решение. Срелня» темпсршура но!лука в пограничном слое рвана О,5(55 г 25) — сО чК При ягой температуре лля воздуха ч — 16,9. 10 " м К, ).. 275.10 Втг(м К),рг- Оу,аб — !Г(273 40) -3!9" 10 К Вычисляем число Рслся. Среднее число Нусссльта ж' !з 1:ь ОЭ87(23 >оп) ' 364 [" ['-",~'-)""Т" опуда Уч! 364 =(Э25 Срслнии коэффипиепз тсплоозлачн 275 !О а = !325 — "' —. 3,6 Вт((м !') 10 Тсопоаой поток, шаодимый воздухом от бонской поасркности ззот!оцс аателя, (! Э,бя 3,5 10(55 — 25) — П 870 Вт. Оз лет.
Тепловые итера составляют 11,87 кйт. Задача 2. По медной шине прямсуозльного ноперп!кото сечения ахб = — (оохз мм (с — юрти«альный, 6 - горизонтальный рюмертн) п!юнуекаотся ззсьтрическнй так силой 955 А ус«шара«ура аозлуха, оьружаюшегс шину. т„— 20 "С. Удельнос злсктричеснж сопротивление мели еостаяляет -8 2,3 10 Ом ° м, Найдтпе срсанюю тсмоершуру пояеркностн шины т, .
Реп~ение ! ).ютншть теяноаспз потока на полеркности шию. 955' 23 10' — 3 8 з 4 — 2(О ! « О ООЗ) . ОЗ . О,ООЗ вЂ” 348 В'(м Причем п первом приб.жжении сьзператур> поверхности шины равной 60 'С. Зогла срелняя температура позраиичиото слоя воздуха б>лет раина 40 'С, а сто физические спойстна буду«такими жс, как п залаче !. Посяспсиатезыю натоштч. 9,8" 3,19 10 .348" (0,1) .0,7 а (16,9 10 ) 2,75 10 Нтп = 1,22 0,615 0.467(1,0" 10 ) = 17,5 „ л !«з — 2,75. !О т П= 17,5 ' = 4,8! Втз(ы .К). О,! Вш оляюсн«ся а пзине тепао!а отводится путем еаободной конаекпии жпа>ьа и излучением: 9 п(т, - т ! + то (т, — тя) 232 Для окисленной ~хюсрхнзюти мели степень черноты е = 0,56. Подставлял а псследнсе >р ансние зплестные шяичнны и ренах полу юн ос при юом уривнсние с неизвестной величи ой т, нвтолпч т — 60 "С (Ут ет„'!смясратура шияы ровна 60 «С> Задач» 3.
Найдите потери тсллозы и саяпину яремснн а расчшс на едлиипу длины изолированного шрнзоитаяьнозо паропршюда с наружиыи диаметром Дя, — 300 ьзы и температурой пслсрхзюсти т 50 'С Тел!пера«»рв окружаюшсго трубу воздуха ! — — 30 "С Раопзизайш твкзш тсиз~ераур> пара а трубе, сели известно, т,о зруба нзолироааиа шлаковой вазой, коэффициеьп тстшоотдачи ш пара к стенке п! 3000 ВП(мз К), лиатзстр трубы и толшнна стенки Изхб — 70хб мм. Решение.
Прн средней з смпсратуре лсзлуха, >наной 0,5(50 ь 30) = 40 'С, о -'1,6 10 м (с, Х вЂ” 2,68 10' ' Вт/(м ° К), Рт — 0,7, об 11(273 ' 40)-' =3'т 10 К Вычислнем число Редея. 9 8 . 3 2 - !О (50 - ЗО). 0 3 Ва = ,т (1,6 10 ) Оз!Редемяем число Нуссепьтаз «О 559> > ~ з Н =-05!8(4,63.!О > [1«[ — '. ! 1 =.З2,8 Па формуле (7.14) находим Нз! = 33,8 Козффиштент тюво ндячи и = 33,8 — ' = 3,02 Втт(м К). О,шбй 3 О,З Теплопые натсри за е зет спободиой «онасктши иозлуха 9,— п(т„-т„)нею= 302(50 30)х.оз- 569 07(м.
Найдем ~с~шлюзе потери за счет ышннзблтена еллучсниел! межлу наро.Рнюл а о рп«да шой с р «стью, р ш а сю. ер юты ярспропода е 0,8, а температуру шраалаюзпей осаерхиости Т = 303 К. 91„«,— -спо(7,— 7«р)нй =08. 567 ° 10 (323 -ЗОЭ )и ° 03 =1047 Втш. Суммарные ш гери От - 569 !047 — !616 Вт(м. Задаемся с!синел температурой ззмзт~язши 200 'С и лля лыаьакой юты и«холим >чс — 006.«0000!45.200 — 0089 Вж(м К). од Ес = —, т 41 Ре = —. я бр Находим Ооредсляси число Нусс«льтаг 2 = 189 2 Ио =— )г(! ч- —,;) !в~1 ь — ) Мошиость тлект!юкагрсватсля Огвог.
Мошиосгь равна ПО Вг 234 гбт, $/ Дл» стали л — 40 Вт/(м ° К). Топга температура ггара 9/( 1 ', 1 бт Гк = Г,+ — 1 — 1» — — 1П вЂ” +— и(22ю б 2) 41 пгбг~ 161гб/' 1 300 1 70 1 я (2 0,089 70 2 40 58 ЗООО. 0,0581 При эпш температура вимлис/г полерхиости стоики грубы равна 324 "С, срелм» тпгггеротИж иго»»лип составляет 188 'С, л ), - 0087 Вт/(и. К). г 1 Пош ориый раогсг дает Г„" 331 'С. Отпев Коиаектианыс гютери тегышьг 9/ыя, — 56,9 Вт/м, и температура р Г„=.ЗЗ!*С Задача 4. В у* сби Ш лаборатории имеется установка для иэучения тсклсотаачи при емболиой кои»садни юды оимо гориэоктальиой мектричсски обогреваемой т)ббы Дгмьгетр трубы б — 20 мм, ес длива / = 300 мм, а эемперюура волы г = 25 'С.
При шкой машиосги юскгроиагрсшпслл среди»» температура иар)жкой яолсрхности трубы буды рввиа 35 'С Рсшеиис. Срсдияя тсмпераг/ра по!равич»ого слоя составляет 0,5(25 + ' 35) = 30 "С Прл этой температуре дл»»олы ), = 0,618 Вг/(м'К); с — 0,805. 10 ы /с; Рг 5,42; 0 3„21 10 К Чисво Редея К 9 8 ' 3'21 10 (35 — 25) О'Огэ ' 5 42 2 10 1О (0,805 10 ) с ! та г0559т!/г -эг11 Ил' = 0,518(2,1. И ) ~1+~ — ') ~ = 179. ( 5,42/ Срслкий коэффипиеат тсплаотдачи 0,618 2 а =- Но- = 18,9 — ' = 584 Вт/(и .
К). б * О,Ы ()= пад/(г,— г ) = 584» ° 0,02 ° О,З(35-25) = ПО Вт Илм вось с» ТЕЧЕНИЕ И ТЕПЯООБМЕН В ТРУБАХ. ОИЦИЕ СВЕДЕНИЯ 8.1. Режвмы течения. Начальаый гид)юдинамический у глоток "умение л трубе может быль ламииариым или турбулентным Для апрелсмиия режима тс !сии» необходимо найти число Рейнольдса. где о — средняя скорость жидкоспг, 4 — лкутрсииий диаметр грубы, т кинемшическэ» вязкость Скоргють о иажио выра»иль через массовый расход жидкоспг О, «г/с: О ргб, пи б — гшопмль гюперсчиош сечения трубы, в шютиость жилкюги р = сова.
Выраэил скорость жи/!кости чсрет раскал О, лля круглой трубы пслу. чим формулу Длл стапиоиаркого «стока раскос жидкости, ггщжемголгей через дигбсс се!скис ~руби, олин и тот же. О -- сапы. При критическом элачеиии числа Рейнгжьлса (Кс = 2300) ламинарное (пажш лельиоегруйчвгсе) т чсние персхолит а турбулсш кос. П /мхов к туфуггсишому рев иму нлчииаогсв ° вствиквовеиия лукьсаг Дсшросп (у .81. ) обр ои по ср«»х бмсый»с и в виде ° урбувеягиых пробокэ.
При этом на илчшжиом уча«гке трубы ичссг место перемежающийся режим тсчсиия (лам»парный режим сменисгся турбуленткьгм). Коэффициегп шремежшмпптгг у, характеритуюший волю»реме»и, приховящуюс» на турбумнткый режим тогеиия, с улеличсвиси ородольиой мюрдиипгы воэрасшст (8.1, 6) Путем числсинаго решени» настал»оп»рных урааисиий Навьс — Стокса кока!вас, по иа выходном участке очень оливкой трубы тсчеиие жидкости турбулеитиое при тиачсииях числа Кс, шоиачитсяьио превышаюглих 135 Е,а О, о ! 00 О,ь О,! 0,2 НО О 2л 2 (л ь 1)(2п ь 1) о„= 2о[! — ( — ) ~ 6525 бю, =— К Ке ' "о 50 100 150 200 250 500 250 000 450 ЯО 9 /4 44 !' 1 Кс„к. Однако ни практике лэины труб таковы, по развитое турбулентное о темнив в круглой трубе имеет место прн Ке. 4000 При установившемся ламинарном течении жилкооп! е посюлнныма свойстаамв (р = спит!, н — солж) вдл.ги ат входа и трубу ускорения равш! .';„" ну аа, в свнэи с чем профилг, скорости не швиснт о! чисва Рейиольдса и дэк круглой ~руби он описывается законом Иуайэеля: гле о„— продольная компонента си!рости, г -- !пушай радиус; го — радиус грубы.
О турбулситжм пгпоке ускоренна сущестнуют вшгда, поэтому про- 2 ф ьршлныл он ж* рубу, гн ео! сс «о, . «.и ш числа Ке. Сн опнсыиае! ся законом где но и'ороси. на гюи трубь, и -- функния чис.20 Ке: ври Ке .—. 4 КО - 6; при Ке 23. 10 л. 66; при Кс = 1 ! 10 и -7; при Ке . 3 10 и — — !О Следуюшсе соотношение авпывает между собой оо и о Ири турбуле ином течении О ядре потока скорость изменаетсл нсэначитш2ьно; резкое падение се до нуля наблюластся а узкой' пристенной области грубы (рис.
В.2). Прл болылих пюшь Ке для пристенной области справеллив «закон стенквь (см. 0 6.2) За исключением случал, котю! Рг <, 1 (жнлкис металтш), ннтенсинношг, пронсьса тсптюпереносг на гранино раздела между истоком жидкости н стенкой грубы сушествеин» эавнси! от толщины Ояэкого подслоя, мнорую можно оненать ° о Формуле Характерной особснностые течения и трубах яв.жете» наличие учаь кл гнлролинамичесша сшбилиэаш!и (начального пшроднннмичсского участш). На этом у гашкс проис«одит перестройка профиля пюросгн (рис В.3, а), а пограничный свой (ри!.. 8.3, б) нарастает со размера, равною Ралиусу трубы где Р— периыетр сечснн».
р.вщор„, (8,) Лзщ~ — 02я Л», -2 Лр=8-'' — " . 4 2 (82) 1„. пслучьем "0 0,32 2,5 2,0 1,5 1,2 з,с о,а лр 2 4 ав!04 ир в* юз 1О' Сде»аем грубую ошньу шины пзчазьиого гидролннвыическсгс участ. «а1„шя ваминарного течения в трубе. Полвюя Б=га, х = !„п о -. о, из формулы б!х — 5! „/кс, (см. б 5.3) зюпу гаем 1„р! — ' Отсюда сзсдзег, что 1„14- 0,01Ке Точнее решение приводит к формуле 1„,14- 0,065йе Видна, зто влип» 1н, записнт ог Кс При Ке — 2000 1„, = !304 Если 4 — 0,05 м, то!ь, — 6,5 и. Дэя турбулснтиогс режима 1„, значительно меньше Используя формулу 6!х — 0,37! кс„(см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
