teplomassoobmen_Grigoriev (520573), страница 39
Текст из файла (страница 39)
Он аналоги ~св эффекту пола«лепна турбьлентнссги а каифузорпых «апалах, когда имеет место сильное ускоренна потока жиака«ги. Сопгасно А.бз. Полякоьу, область отсутствия ухудшеэшя гены«плачи определяется неравенством ~хс модифиггирагмгп~се число 1 расгофа Сг = (р р,уйа»1[0(Т, — Ти)т„) ); ш опкжтн прв темпсрюуре жид«хтн н степки, Р аыбира- ется оа температуре Т . 0,5(Т т Т.); т н 2 — ««немет» гесг«х вязкость н теплапронолносп, жилкою и (слеяуст выбирать по температуре Т ). Величина,) оарелеляст влияние з ерми юскаго усюрении истока, прюем ~де Рг — мош1фипированиое число Пранлтл«[35).
При./52Пг ухудшение зеолопгда ги имеет место при нос«пляшем данс женин жидком«, оио аюутсзвует при нпсхаюелем движении. В (10.22) знак «алию относится к иссхадчиа."му леижснню е обогрев«смыл трубах, а знак «минуса — к нис«адешеьгу. Задача 1. Пайдитс коэффициент теплоотлачи от шснки ~руби диаметром 32«6 мч к аале в экмюмайзере паровою ко~па. Давзение волы равно 30 ЫПа, а ее температура и скорость ~м входе в эконо»~актер саставлают ею шсн 270 "С 1,5 мтс Т.м р тур ы ол .« о и р раина ЗЮ "С. Ретнеинс. Рассчитаем коэффиииент теилоошачи на входе а экоиомайзст. При! — 270 «С р 767 кг!м; у — 0 127-10 м ус,2 = 0594 Вз)(и К), Рт' — 0,84. Числа Рейнальдса 1520 10 236 Юз 0,127. 10 бу 280 281 Коэффициент трения ( = (О уиа 2'5 ' '" ) -- О ОВП .
8 Число Пуссеэьта находим по формуле Петухова (сн. 0 10 3) 0,0151 2,36 10 0,84 Ьн = 8(! ь .ь 12,7 0,0435(0,84 ' — 1)) 2,36 1О Коэффиниевт теплоотла пз 0,594 т пю=. 397 — ' =-112)ОВВ(м К) 0,02 При г = 320 'С р — 667 кг)м'; ч = О,П7. 10 и !с; Л =: 0.5П Вг!(н К) Рг = 1,01 Число Рейноаьдса 1,5 767 сз) * 10 ' — 295 -101 667 ОП7 !О Дало. "~италии Хн — 559 и и и 14 288 Вт)(м К) Средний каэффиз пиент юплоотдачи равсг 0,5(П 790 ! 14 288) 13 050 ВВ(ьгэ К). Расчет проведен в предпогожеаии, чю е, = 1. Оценим тсмаературу степки трубы, «ривке, па средняя темперазурв продуктов сгорания равна 450 'С н и = П4 Вт/(м . К).
Тюля 450 -295 = П527,8 Вт! 6. 1О П4 50 13 050 Температура внутренней поверхности трубы г = 295 т ' "-296 'С 17 527,8 я.нить, закипит ли вола в трубке, если распрелнчсние тепловой нагрузки по ее длине Оудсг задано в ниде сг(х) = Асоя(я( — -)), где А = 4 ° 10 Вт)н; х — нюрдината, огсчигывземая гп вхолвого санния 4 трубы. Уеюеию ПРиР— 8 МПа!,-295'С. Вода ив закипит, если!,<гя Вайлем максимальную тенпсрвгуру стенки трубы. Запюием срелнемассовую .гсмисрюуру воды как функцию х: .
Гтх Г!7 го где В = АП(пОгл). Саатноюение лля температуры стенки как функдии т будет ичсть аид 1(х) =г,„тйз!о(п -- -))т «оз)и(с-с))4В. Даа упро~дсния лдльнейгнего Го!пения зала пз примем коэффициент теплоотлачи постоянным и равным и — 0,5(п г и„„), где и и и„„, — ка. эффнниенты тсплаатлачи, рассчитаняыс по парнмтрам воды ко входном и западном сечениях трубки. Возьмем нраювадную функции г,(х) у(х) = -Визз(к(Š— -)) =за(я(8 — -1) Паяигвя !',.(х) = О, с у !стан выражений л!и А н В получаем (10.23) Слдмпя о, рак е,— 1.
Если свойства волы огюспз к темперюурс гю = 0,5(270 т 320):-' 295 'С, о ю можно получюь и = 12 470 ВФ(м . К). Это значение ц прак~ически э «овпалвет с тем, юторсе иы рассчиьюи выме лрунзч способом Ответ. Коэффициент теплсотдези ц — 13 050 Вт)(м "Л). 2„ Залаял 2. По трубке лиамегром А 10 мм и длиной ! = 2 м предпалаюется аровускать волу с такай сю!остью, гго ю иассовыа расход С вЂ” 0,237 «Ис. )емпература валы зн яхоле в трубку г ю - 200 "С, а давление р = 8 МПа.
Вы- 282 Чтобы натив тпчьУ максичУма Гс(х), вычиюим и ПРи Г = 200 'С лла воды д -1 334 1О Па.с;Л 0665 Вт/(м К), Рг: 09. Чиню Рейиольлса иа входе в трубку йе,„= ~ = 2,26. 10 О 01 1334 10 По )юрчулв Петучава найдем число Ыи„402 и и = 26 700 ВЫ(м К). Принимаем, что зюпраака с, - 1. Примеьг сре-юою темпера-уру воды равной 220 'С. '(огда с "4,610 «ДзУ(ю- К), '!емпврюура воды на выходе из трубки л зю г»„=200» — — — 2 =247»С. 4000 2 0„237 4610 ПРииа«ЮИЮМЭНаЧСИИИГ и Д=1.07 10 Па С;Л=-О,ОЗОВтт(М.К), Рг-0 83.
А палатин ю тому, как это было слезало при вычислении ц„о пайвен кг, а„а=29800077(м "К) Югла ц = 0,5(26700 ' 29800) — 28250077(и К). Тюмрь мсжво найти значение комплекса вели юи е правой чжти (Ю.23): аЫ 28250-2 ° 0,01 — 0517 Пс 0,237 46Ю л Значение Ю Р = 0,517 при )1 — 0,477. Учитывая выратюние лдя аргуммь та тени:исв в (Ю.23), получаем относительную координату точки максимума! (х).х/1-0,652. В «ай ючкег . 274'С,аг.— 234.8'С.Тек как! чти то закипание воды в трубы искл« ю!ю. Заметим„по учет поправки с, практически не скаже«я на полученньж Результатах, так как В рас «те а ие у гитыюжась темлсрюурнав поправка е Оленич значение ег Коэффициент теплапсрелапз д= э, = 26 Втт(м К) 1 0015 1 39,5 40 76 Пэоюость теплового потока от юзов к воздуху 9 -- 26(265 - 245) -3120 ВН« .
Темпсрюур» стенки гс = 265. — — 186 'С. 3120 39,5 Найдем значение понравкю !86 т 273)"езе 265 т 273) " = ( ° . )'" = П С учетам е, искомый коэффициент теплоотда« ц--39.5 1,06=-41,28тг(м К). Птвепт Коэффициент теыооглачгг а 41,2 Вт)(ьгэ К). ~1,17 10 ) ' (0,96 10 Онест. Вола е трубке ие закипит. Зааача 3. Найлию срелний коэффициент тепдоотлачн прн унижении дыьюиыт газов ыо трубам асзлухопслогревателя парового котла. Срелияя темперюура дымовых газов г 1 = 265 'С, а срслняя темпе(ж!ура воздуха г .
= 145 'С. Трубы сильные, их внутренний диаметр 4 = 50 мм, юлщию стенки б — 1,5 мм. Коэффицимп тенчоотдачгз от стенок труб к жпдуху Цэ = 76 Втт(ы ° К). СЫРОСТЬ ЛЫМОВЫХ ГаЗОВ СОСЮВЛВЕГ !4 МГС т Репнине. При г = 265 'С для дымовых газов (13 Ь СПэ, 11 Ю НэП) с=41,2.10 ' г г«Л — 0,0454 8тг( К),Р 0,66. Чн а Рой л д'» -е т Ке = — ' = 17000.
14 0,05 41,2' Ю В»ж рас «та числа Нн и ц возьмем Оюрмулу Михеева Нн =- ООРП . Ю ОООа". О(бад* = 435; а = 43,5 ' = 39,5 Вт)(ьг К). 0,0454 з 0,05 и н. Нн Гаса од гяодчямю ТЕП.ЕООБМЕН ПРИ ПОПЕРЕЧНОМ ОБТЕКАНИИ ТРУБЫ И ПУЧКА ТРУБ ПЛ. Зависимость характера обтекания цилиндра ат числа Рецвольде» Рассмотрам трубу (круглыл цнлинлр) диаметром 4 омываемую !штоком нескимасмоц миди!с!и с кннемвтическоц вязкостью ч Набегающий поток, движу!цепс» со ока!юстью о , перпегшикулярем к днаметральвиб плоскостм цилинлра. Бсэраэмернь!м гараметром, опрелс~яюшнм попж жидкости в окрестности цилиилра и силу пшравлнческогоитиро~налепив, являешя число Редгюльдса о г( Ке =— ч в) с) 2ят Прн очень малых эиачевнях числе Ке (около единицм н меиыло) в кармовоп части цилинлра обраэуется эвс тонная юна (рис. 11.1, а) Размеры эастойвод эоны увеличиваются с рх гон числа Ке Ьлв опара сдвиговому действию внешнего потеха жилкасть а эасгоигюи зоне приводится во вращение. При этом в кормовой сбяасгн сбрюуются лва симметричных викрв (рнс.
П.1, о), размеры которых в наоравлеиии тшени» увеличиваютсв с !хютом Ке. Точки отрыва линий тока от говерхнссти цилишбж сшцветствуют углу г! = 82 прн Ке = 150. При Ке = 150 один ю вихрей отрываешься (рис 11.1, е) и пвь!вст вниз по течению вместе с жидкостью, в пасто месте возникает новый викрь. Вихри пючередгю отколет ст цнвицпра, обраюя процессию вихрей (дорожку Кармана (рис НЕ, а)). Эксиерименпшьна усшновшна, по астота ны бшюа ни треп у'= 0,2с Аб Процессия гередуюшикся вихрей сот!нет периоличсскую поперечн>ю силу, действующую на ииянндр и стремящу нюх выэеюь его поперечные колебания (этим обьясвяе.
с» «гулеи ног гцюаоцов в линиях .электропередачи) Дорожая с (жгуляриым лвююннсм вихрей гпбггюдаетщ пылать ло Ке = 1О . 1 при льэьне!гшем рюте кс в вихревой дорожке сначала сбраэуются хурбулентные ня на (рнс П.2,0), зшсм по~ок в далыгем спенс становится эурбуленпвям. Прн Ке = !О граница турбулщпнос~н лоспнвст ьормовои 5 точки цнвннлра, а при Ке = !О турбулентность охншывасг всю кормовую 2ВЬ 2(гуя„) 0 1 а -1 0 50 60 00 !20 !50 Е в;2 — »ел (Н 1) часть цилннлра (82 Ф '. 1802 где угол !р отсчитывается от пе(жлнса криги'Веской точи.). При крин! Веском числе Кс = 2 ° 10 5 тур(улюгпВВ Вй след сужав Вся, а точка отрц«а потока смещается вниз Вю течсиию, лоси!тая угла !р = 1208 При Кс 5 2.
10 размер области !Урбу»ОВВтноши уясяичшвется, а то Вка порскав« ла Вииариого течсни» в пограивчном слое а турбуленпюе смешается в лобовую аб. ««ать сбтекани» швинара Распредслеяис лавлсния па окружности цилиВшра при больших числах Ке показана иа рис. 11 3. 11а рис 11.4 приведена 5«висамоать коэффиниеата санРоти»лени» цилинлРа сп от и ела Ке Пусть Р„„, — сила сопротналеиия цВшиидра шиной ! и ди«В!стром а а 5 - й. '(апв па ОпрсделеннВа обаастн «ияреаай порожка Кармана, т(жтья (И ' Ке 2 10 ) — облюти 5 . 5 юкритичоскою обтешния, четверг я (Ке 5 2 ° 10 ) - областн зя»РВпнчеа- 5 кого обтекания.
Как ыгшио ит рис 11 4, при Ке . 2 10 наблюлается резкое 5 снижение силы сощютнллеиия аилиш1ра, что абьясиясшя турбулиаацней патра!О!чнога слал. ТурбуВЬентный пограничный слей па сравнению с лвмннарнмм обвалает большей киВмтичсской лиера!ей. Это привалит ь тому, та точка атрмва потока смещаегс» вниз ш! "ючению, суп«ется слеп Ьа цнлннар\м, происходит улучшение об! скания и снихшние юпроти«лен!!В. Улу цгюпн обтекания цилиндр» можно добин ся в искусстяениым путем, сделан сто поверхность шероховатой или увелмчиа турбулентность набегаю!него патока И.2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
