teplomassoobmen_Grigoriev (520573), страница 40
Текст из файла (страница 40)
Теилаатл«чя арн обтекании цнлинлра Ннтснсивнасп, процесса шп.подмена межлу пмлинлрам и потокам Вкидкосп! характорияуется каоффициешом тсплаотлачн Криьую иа рис. Н,4 можно ратбВпь иа четыре ° асти: первая (Ке . 40) састаетатвует сбаасти бе»отрывною обтекания, шараа (150 с Ре ч 105)— ш !а 0,6 ал р! ВЬВ ! !66!От! 66 ц,т! 666506! 6 5! !66 О,! г . ц.а.з ФФ» 288 2Р, сп = ро илн а бшратнериом ниле числам Нусссльта ад Но =— (П 2) 8(ест!Вас число Нуссельта швами от угла Вр, а Вакже чисел Ке и Рг, т.с. Нн = ДКс, Рг, Вр). Характер изменения «олффнцивгш тепмю лачи (или вюла Нуссслыа) лля данной жидкое и! (Рг = соп»1) качественно иллюстрирует график, при! «сденнмй на рис.
П 5 Прежле носта, отмешч, ч о числа Нн, ьак н при Об. текании пластины, растет с увеличением Ке Кривая 1 со!пас!от«уст числам Ке < 40, те. случаю, когда шрмва викрей впе нс!. Крявая 2 отвечает обтеааиаю с отрывам вихрей (40 - Кс ч 150) Нта область Внзь вается областью ламииаргюго обтекания. Здесь лвминарнмй л нрюВичимй слой абрау «л бой ас цн! лро,так ор И.цвр ой с! ааграни цыц слой вазврашый, т.е в пем 'Вастицм жидкости лвижВутая а ваправлсиии, протиюположном основному потоку.
Поскольку скаросВь возвратного течения за палиндром меымле, чем скорссп, иабешююего патока, та толщина возвршного пограничного ело» больше тол!пины пограничного слоя на лобовой часа! цилюшра Кривью 3 и б (рис. П 5) юотаетспВуюг большим числам Кс, когда происколнт перекоп режима те!ения а пограничном слое ат лам«нервна к турбулен пюму 'г ц5пи и!2»Н1 м гбг к-н к "г "' 1,0 г 1.2 г,в с,а а,« г 0,2 0.4 0.0 «Д О 20 »0 90 120 гщ Ы! !""9 Е Р Такнн обратом, уменьшенгю и в на еле обтекания (лобош часть цнлнеяра) обьясиястся рсего талнгвны гилролннами !еского и теплового пограничных слали.
с эпвг же эффектам было связана иэьгененле ц по денис пластины (см гл. 5) На при обтекании пластины логгвннчный слой на'минется с нуля, а г~ри обтекании цш!нндра с конечной толщины (в лобовой тогко) Эпгм обьяснле!ся разница н повелении гг лля нн»инлра и ю»ьчгг!гы е самом ~жчктс сот екани» Так шх н Области передней чисти целнилра скоропв внсшнспэ потока увслнчиаввгся, пограничный сяой растет мелленнсс чем прв обтекании пластины, и и )мепыиается медленгюс (рис.
П 6) Дгш числа Н)ссеш та в окрестности лобовой точки (гр = 0) справевлива формул» ,, Р О,ыг(рш (Н 3) Длл срьчиего па периметру цилиндра числа Пуссельта анниным путем гюлучены следующие формуюя. Ни=0,76Ке'Рг" с, прн(<Ке<40; О.е ащ Ни=0,52йе Рг е, приеа<йс<(О; 0,2 О,Ю 3, Нл -0,26йее Рго 'с, при!о'<Не<2.10', Н - 0,023Ке'Рг'е, прн109<Ке<10. Опрелеяг ющсй тсмперату!юй при выборе эначеннй й, 3., Реле»лот- !,о ся Тм„ а с у и«налег завнсищжп, свойств жидкогпг от темперюуры. ! 'О ~ О,а !Рг «025 г,=~ — ! (ПЕ) 0,2 с,ь Прнведенныа формулы непалы).
пр» чншж» Рг —. О,б, кс онл 90 ю 20 00 20 ю 20 20 20 неспрааслчнвы лля жц»кит мы шмон. О т Сущесгвеннос влияние на тснлошла гу окатыше г степень турбулсгп- ""'"'" 'О" г*к" гюсги набегающего ваток». Дла учеш этого валяния е расчетмыс формулы всадят поправку с- .—. 7»' гяе Т« . - измеряется в происк!вк. Д;ш пюгюхоещай поверхности шнашлра значение и (юлыас, гем лля и алкай. Например «аэффнцнсн г тел к плачи при обтекании жером»мгой трубы шш мтром 50мм (высота лысг)пол шержааатастей равна 0,2 «1,4 мм) примерно в 2 раш вьюне, чем для трубы с шалшй поверх!!осы,ю. Следует отмеппь, что коэффщгиент и при перехоле от ~ ладна трубы к ~лсроховашй увеличила по» эна пиелыю менынс Волн векюр скорости набег анлцсга поток» саьщлляет угол Д с осью нигнвдра, го в расчепгые формулы вводят поправку со (рис.
П.7) Прибяикеино молвю считшь, чта сй = (ягл Д) П.З. Когкгрущивные о оу тогги лучка» груб, теплооглвча ирн нл шпекании, а т»юже характер щчеивн живности в тпщ пучкат Примером теплообменного устройства, выполненного н виде пучка труб, может слукнть вогшной эконамайзер парового котла В ткагюмаитерс происходит подогрев пнтатегыюй волы от Т' ло 72" шпаком юря гого гша — продукте сг орвилл тоалгю, шмпература котсрых уменыаается а~ Т!' »о Т!" Эконом»Отер мощю следы. в двух варна»та» с корилориым илв шахматным расположением труб. На рнс.
11.3 показан эюномайюр с ша«матнь)м расположением труб. Как в том, тщ и в »рутом слу'!ае геомш рическнмн «арвкгернстиками аучка яеляюге»: диаметр труб, аоаорсьный г! н просонный 2 шаги (рис.11.9) Пучки ха!жктсригуются также гнслоьг рялое и числом труб в ряду. Предельными случюмн ~гучков являются «арьшорный 29! У, Г 3 3 4 Э 466 шо (аг г"" ф а число аб Ын=.— 3 )В н шахмапгого пучка при а г )гэ с 2 Ые — 0,35~-~ йе'опт" аб ~гэ (11 0) 293 пучок с г, — би сгютема труб с гэ ' - й В шреом схучш сесрхтссгюго пучш теюиие жидкости напоминает те>ение л канюГе с иэмсняюшимся по лдине сечением, а во втором обтсшиис олииоююй ~руры с тай лишь разницей, что труб» гихояшся в сшснонных ушговиях В техшичесхнх усгройствах обычно применякггсл гочки с относитшьно гмбоаыонмн швтачв (ягй '= 1,2...2,5) В отличие от олнначней трубы я пу ше трубы второго, треп,сто и далее рядов нахоюпся в слепо эв предьлушими рнлачн Качественно понедсние потока а коридорных и гнахматиых пу:гках пошэано ш рис 11.10 эешюоэлач» при обтеквшгн пучков труб.
Как л нри обтекании олиночной гуобьо коэффивнаггт тсплоотлачл изменяется по перимшру трубы в пгуби ином риду пучка. Если в перюшай час>и одино нюй трубы максииум и всегда в точке р — О, то при обтекании трубы в глубинном риду распрелее о гла оуп» я с«ю кн 0 ь (рнс 11.11). Опьггэя покюывакгг, что начиная с трепсго ряда средний коэффициент гсплооглвги грубы практически нв эавнсиг гп номера ролл, т.е. нмеег ьмс о отабнлншцня шплообмена (гбьясняетс эш шм, что я пучке устанавлинас-ся себе гневная турСугюнгнссп слабо эавнсягная аэ состояния набегающею потока (>бы шо а пгрвьо; двух ридах геплоотлача ниже, чем в гл>бинньгх ридах (ркс.
11.12). Прн ггом приближенно можно считать, что дгя коридорного пучка пг — О,бпэ, аг: 0,9аэг ли шахмвпюго пучка а, — О,бпо аэ — О,тпэ Лбгя пучков число Кс находится по сшростн «ошкоопг в уэьом сечении ггучха н наружному диаметру трубы: о,д Ке = -~ —, 9 Втехни~еских>стройспюх,какправнэо,10 <Ке .2 1О Вэтомслу- рл аатруб луб н о ( ч .я р о)рлу ргдорюг пу гка при 0 -- 90' ггатолнтся гго формуле (11.5) 2,0 О,б Зо 10 О ЗО 40 90 ЗЫ 150 О О ЗЕ бс 50 ПО ЫО .ззп.й . с р> рть 70 тщз в -з,з.за'1 г я ю 0 20 ба 90 1Ы 150 ч й при лз Ыэ 2 щю-ЭВ) =28825 Взб.' 1 ОЛВЗ 1 90 40 162,7 Ни.-04йе'Н Г Нлй Зааачи с решенннмн 295 Поправка б, злещ тикая жс, кяк и в слу ще одино гной трубы Гази угол иазешиня позока на пучок не ранен 90', 'го сшлует яволить поправ=' О .
Р Залая» 1. В зеввообмеинике «газ - газ» разреженный пучок труб омьеаезся лымоиыми газани Температура набегающего потока г = 800 'С, —,в СКОРОСЗЬ Ои, = 15 Мге. Лбтя гаван, ПРГПЕКМОщнз Виутрн труб, Г 2 — 300 'С И 2„ аз — 90072(м "К) Трубы слиалзетром итолщиной стенки гбзхб -32х5 мы ии жовшны вз спщи 12Х1МФ, лолустима рабочая тсмперщура которой 550 С. С. Найлите сзжлнюю щиперщуру наружной поверхности зрубы и темшрагуру е первой «ришческой (аобовой) золы и сопсстяалш найлсннмс значения с лопусзимой рабочей земперпузюй стали. 294 Реыюнне Нри гк, — 800 С лля лымсюых газов Л вЂ” 0.0915 Втб(м К); ч — 131 8.
10 мз)с; Рг — О 60. Расчет тепаоотаачи проводим гю формулам, справелливым при обтекании ел иопюй грубы Число Рейнольдса К. 15 ' 0*032 3, 131,8 10 Срею ес июло Нуа:альта Ня '- 026 3641 ' 0,6' 29,4, и коэффнпиент тсшюстлачи а = 29,4 — ' = 84,2 Вт!(лз К) 0,0915 2, 0,032 Вычисляем нзсло 1(усселш» и коэффющснт теплсотлши в первой критической точке трубы (гр = О); Ни = 1,14 3641 ' 0,60 *' = 56,9; а.= 569 — ' = )Я,7 Втйм ° К) 0,0915 2. 0,032 Теплопроводиость стали Л = 40 ВН(м ° К). Срелняя плотность зеплового ~отака = 21645 Вбм . 0,005 1 — .г — ' 90 40 84,2 Местная плогносп, шилового ишака при гр = О Средняя температура сшззялз 21 645 г, = 800. — = 543 С.
01.2 Ге и рюура сг . «р й очке = 800 — — = 623 С 28 825 162,7 Н . С яя шмперщура сынки трубы мен ше, а гемпсРазУРО Я Ьяюй точке балыке зюпустимой. залача 2. Вайлите срслний коэффиплсвт тезасстла зи три попере «юм обтекании лымовыми гаыми пакета зруб экономайюра парового кот ю.
Вкономайэер собран иэ пюскик тмееников с иакмагвы расположением 'груб с лиаметром и толщиной ашики 32хб мм, причем лзсй = 2 4, а тз М = 1 8, ачисяо рялов равно 40. Скорость гаэгж в учком сечении о, - !4 мгс. ихтепература ю «холе в пакет груб 520 'С, а на «ыходс нэ него 380 "С. Решение. Средняя гсмпературашэов равна 0 5(520 ч 380) — 450 'С. При этой тенг!ерпуре ш~я гатов т — 68 3 . 1О м гц Х .= 6 13 . 10 ' Втди к), Рг — 0,63. Вычисляем число Рейиольдса: Чисть три!пад тр)ПДООЕМЕН Ш)) АБАЗЕ)ВЫХ 1)РЕВРАЩЕ!)ИИ)( !4'32 Ю ' э 68,3 10 Число Нусссльга лл» глубннных рядов пучка груб г2,4!от э аь оде Ни = 035! — '! (656 !О ) .063 ' = 612.
(1,87' Дгш миогсрялг!ого пучка труб влшшие первых двух рялов неэначитсльгю. Поэтому коэффициент тегшоашачи 6.13 Ю и=61,2 ' = П7 ВН(м К). 32 10 Птют. Стадинй «оэффицнент теюостлши лакеи труб и - Н7 Вт?(м К) Задача 3. Как изменю:я ц в тадяче 2, если вмхмацгый порядок рвсположеню труб эачепить корнюрным? Релю ае.
Испольэуя формулу (П.5), полу шем Но — 0,27(6.56 10 ) ' 0,63 ' 58. Коэффициент шплоотлачи 6,13 10 а = 58 — ' =. П) Вт/(м" ° К). 32. 10' Отвес Коэффициент гсплоатлачи и — П1 Вт?(ьг К) Г а а д гггоштоянм ТЕПДООЕМЕН ПРИ КОНДЕНСАЦИИ ПАРА 12.1. Вилы ковггенсации. Термггчсскае сопротивления н процессе кот~венсан«э! пара н» оклаждаемой с сикс В прврояе н технике встречак гсв ратли*!ные виды конденсация сыра. Конденсация мажет пренс«влить внутри обьеьш пар» или парогазовой смеси Например, образование тумана или выпадение пожав — ша обьем«ае конде самы воля«ага пара ю «лажного воздуха. Аналоги'ццж процесс можа~ габмолаться при расширения пара в посведних ступенях проточной части паровых турбин. Дл» объемной коюеисацни гмобколмчо, побы пвр был перенасьнцсн, т.е.
сш плотность догжна превышал. нлотиость васышшвшго пара нри ля«нем давлении Прямом степень перенасыщен«», при кпорой начигмстся юндеисация тем !юльше, гсм чигде пар. Чтобы происходил процесс объемной конденсации, в пар: должнм присутствовать кптры юнды гп«««(аэроэольные частицы, иоииэнрованные атомы и лр.). Особеивосгыо обьемной «оилеисапин являе-ся та, что вследствие лействи» поверхностного ггвтялжния небольшие капли жидксспг (шмметром около Ю мкм) могут нахалипся в состоянии шрмодш амн сс«ого равновесия с «арон прн давлении, меньшем дааленил насьцденая, сош етствуш ! го н.гоской понерхносги раэлела фаэ.
В промышленных теппообмениых агпаратах компенсация ссупгсствлястся ннбо при прямом «опта!не с хололной ъидкосгьш (жил«ость направляется е объем пара в «иле сгруй (капель), нлн струя пара — в обьем жнлмжти), либо при содрвюснавснан пара с хололвой стенюй (обычво стенкой трубы) При конденсации вылеяяшся тепло!а фаювого ларс«ода (гоплога парюбрвзования). Чтобы происхолнл сгвпгго~жриый процесс конденсации, жу теюмпу необходимо непрерывно отводить от поверхности охлажпеиия. Если, например, ноггностью юнденснруется сухой нвсышенный оар, масювый расход каюрого Пя, «г?с, тп опедимый гепвоаой поток (беэ учета тенгкты переахаажпеиия яонленсшв) (): Пчц (12.1) гле г - тепгнпа юрообраэовання Оювидно, по если С„-. расход «о«денс«та, ш τ— б„ се) ж( аг т, аг, » т 7 Т -2' При выпадензпз юнленютв иа поверхшжти ахлаждвемой стев«и воз.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
