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

Текст из файла

Министерство образования и науки Украины

Сумский государственный университет

Кафедра технической теплофизики

Курсовая работа

по дисциплине “Тепломассообмен”

Сумы 2009

Содержание

1. Термодинамический расчет

2. Определение теплофизических свойств теплоносителей

3. Предварительная компоновка теплообменной системы

4. Гидродинамический расчёт

5. Расчёт теплопередачи после оребрения

Список литературы

1. Термодинамический расчет

Постановка задачи:

При проектировании теплообменного аппарата, целью расчёта которого является определение поверхности теплообмена, должны быть известны расход горячего и холодного теплоносителей, их температуры на входе и на выходе и теплоёмкости. Принято обозначать параметры горячего теплоносителя индексом-1 и холодного теплоносителя индексом-2.

Исходные данные:

1. Температура выхлопных газов t_г=440C.

2. Расход выхлопных газов m₁=90кг/с.

3. Параметры воды на входе в экономайзер:

-температура воды на входе в экономайзер t₂'=105C;

-давление воды на входе в экономайзер p₁=2 бар.

4. Параметры выхлопных газов после пароперегревателя:

-температура выхлопных газов после пароперегревателя

t_п= t_г-50C

5. Температура выхлопных газов на входе в экономайзер

t₁'= t₂''+∆ t_г, где ∆ t_г=15…20C.

Требования по сопротивлению:

Газодинамическое сопротивление не должно превышать ∆ p₁≤2кПа (2% от номинала).

Гидродинамические показатели не ограничены, но скорость воды в трубах не должна превышать 2-3 м/с.

Выхлопные газы газотурбинной установки содержат 75 % воздуха, поэтому их свойства можно считать по свойствам воздуха.

Газовая постоянная R=292 .

t₂''=208C при p₂=18 бар (из таблицы для воды и сухого насыщенного пара).

t₁'= t₂''+ (15…20C) =208+20=228C

t_п= t_г-50C=500-50=450C

Рисунок 1- Принципиальная схема ПТУ

Рисунок 2- Схема процесса в T,s-координатах

Термодинамическая модель

Если теплота горячего теплоносителя полностью воспринимается холодным теплоносителем, то уравнение теплового баланса

, (2.1)

, (2.2)

где - тепловой поток.

Средняя теплоёмкость в интервале температур от 0 до t определяется следующим эмпирическим уравнением:

C_pm =1, 0235+ . (2.3)

Уравнение теплопередачи:

, (2.4)

где - коэффициент теплопередачи;

- площадь поверхности стенки;

- средний температурный напор.

Средний температурный напор:

, (2.5)

где ,

Тепловой поток от выхлопных газов:

(2.6)

где h_Г – энтальпия выхлопных газов.

Расчетная часть

Определяем тепловой поток:

,

Найдем расход воды с энергобаланса:

.

где энтальпия h_п=3360 определяется по h,S – диаграмме для водяного пара при p₂=18 бар и t_п =450C, =869,5 - по таблицам для воды при p₂=18 бар.

,

10,78 кг/с.

Тепловой поток в экономайзере:

,

МВт.

Определяем температуру выхлопных газов на выходе из экономайзера:

,

,

,

174,11˚С.

Средний температурный напор

44,63˚С

Таблица 1.1. Результаты расчета.

наименование	обозначение	размерность	значение
тепловая мощность экономайзера	Qэ	МВт	4,86
характерная температура после пароперегревателя		˚С	228
характерная температура газа на выходе из экономайзера		˚С	174,11
характерная температура воды на входе в экономайзер		˚С	90
характерная температура воды на выходе из экономайзера		˚С	208
характерное давление на входе	p1	бар	1
характерное давление на выходе	p2	бар	18
большая разность температур		˚С	84,11
меньшая разность температур		˚С	20
средняя разность температур		˚С	44,63
массовый расход воздуха	m2	кг/с	10,78

2 Определение теплофизических свойств теплоносителей

Плотность выхлопных газов на входе определяем из уравнения состояния газа

,

где R=292 - газовая постоянная,

=1 бар- давление выхлопных газов на входе,

=228+273,15=501,15 К- температура выхлопных газов на входе в экономайзер.

.

Плотность выхлопных газов на выходе определяем из уравнения состояния газа

,

где R=292 - газовая постоянная,

=0,98 бар- давление выхлопных газов на выходе,

=174,11+273,15=447,26 К - температура выхлопных газов на выходе из экономайзера.

.

Средняя плотность выхлопных газов

.

Средняя температура выхлопных газов

˚С.

Теплофизические свойства воздуха определяем по табличным данным из табл. 2, с. 284 [2] по ˚С:

Таблица 2.1. Теплофизические свойства воздуха.

			0,68	1,026

Теплофизические свойства воды определяем по табличным данным из табл. 3, с. 286 [2]:

при =90˚С плотность воды на входе ,

при =208˚С плотность воды на выходе .

Средняя плотность воды

.

Средняя температура воды

˚С.

Теплофизические свойства воды определяем по табличным данным из табл. 3, с. 284 [2] по ˚С:

Таблица 2.2. Теплофизические свойства воды.

			1,17	4,313

Таблица 2.3. Результаты расчета.

наименование	обозначение	размерность	значение
Плотность выхлопных газов на входе			0,683
Плотность выхлопных газов на выходе			0,750
Теплоёмкость выхлопных газов			1,026
Коэффициент теплопроводности выхлопных газов
Кинематическая вязкость выхлопных газов
Динамическая вязкость выхлопных газов
Число Прандтля для выхлопных газов		_	0,68
Плотность воды на входе			965,3
Плотность воды на выходе			850
Теплоёмкость воды			4,313
Коэффициент теплопроводности воды
Кинематическая вязкость воды
Динамическая вязкость воды
Число Прандтля для воды		_	1,17

3 Предварительная компоновка теплообменной системы

Алгоритм расчёта

Целью эскизной компоновки теплообменника является определение предварительных размеров теплообменных аппаратов. Принимаем перекрестно-противоточную схему. Она предполагает следующее распределение температуры по площади теплообменника:

Рисунок 3.1Распределение температуры по площади теплообменника

Изменение средней температуры вычисляется по формуле

, (3.1)

где изменяется в интервале 0,95…1,0; - температурный напор (из 1 раздела).

Основное уравнение теплопередачи

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов курсовой работы