Задачник по теплопередаче. Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. 1980 г. (944656), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Ответ сг эа. — — 9950 Вт/(мз.'С); а га. = 9350 Вт/(мз'С), 6-20. Как изменится коэффициент теплоотдачи третьего ряда 'уг труб прн поперечном обтекании шахматного пучка трансформаторным маслом и водок в условиях задач 6-18 п 6-19, если вместо на. грсвания будет происходить охлаждение жидкости при том же температурном напоре, что и н задаче 6-!В, т. е. прп средней температуре потока ! =90' С и средней температуре стенки 0=40' С' Остальные величины останутся без изменений (6=20 мм; ш=0,6 м/с), Сравнение произвести для угла атаки ф=90'. Ответ При охлаждении трансформаторного масла а=921 Вт/(мх.'С), т.
е. коэффициент теплоотдачи уменьшится прямерно на !ВР/р. При охлаждении воды а 8400 Вт/(мз'С), т. е. уменьшится примерно на 15'/р. 6-2!. Сравнить эначеггия коэффициентов теплоотдачи при поперечном обтекании третьего ряда коридорного лучив труб (а„) и одиночной трубы (а,р) при язмеиенни числа )?еж от ! !О' до ! ° 10'. Сравнение произвести при числе Рг= 1 для труб одного диа. четра врн одинаковых температурах жидкости н поверхностей труб. Поправочный коэффициент е, принять равным 1. 145 10 — 133 Ответ 1=-2,3 и.
(6.6) 10з 147 ке ° ° ° 1 !Оз ! ° 104 1.!Оа пи сстп . 1,32 1 48 1 67 6-22. Т> бчзтый в ! у «оздухоподогрсватсль предполагаешься ь . и а ! д гамгтрам я=38 мм, расположенных в коридорном порядке с поперечным и прздольныьг ф ф ф (~) ~~) пщгамя з~=-аз=2,5г/.
Висла труб ,55 л ом 1знл) г'опс!зг,. ната сз ныа— -8- -т 7- ~~~ (-) ('4- рис , "г 55'"" рзно ш 8 шсло рядов л=5 Тгыпсратуры воздуха, пасту тд. . пзкзщс~о в подогреватель, ~д '--ф †-т.7-. -†-20' С п на выходе нз подогре— „ф ./у л~~ /Ть ватсля /,а=80' С. Температура наружной поверхности труб зада- какой длины должны быть фб'з' .Я,ф Я трубы, чтобы при скорости возд)- ха в узком сечении пучка ю= =- 10 м/с количество теплоты, ач б 22 гспедаааемой воздУхУ, состапнло Я=!25 кВт Ответ /=-3 м.
Рещение Средняя зсмпсратура зоздух. /и- =- 0,5 (/жз+ /ны) = 0 5 (20 + 80) -= 50 С. Прп /ь=-50'С та=1795.!О ' мз/с; )я;=283 10-э Вт/(м 'С) и кб 10 3,8 !О' Рея~ '-= =,. = 2,12 10' тя. 17,95.10 П и !Оз(йс; ~!Ох коридорного пучка р' з. ж Ох по йюрмулс (6-4) для тчуб третьего ря; а Лля воздуха Р:, се0,70, и формула пр,шииасг вид: Хпж -- 0,23 Ве",,зз а, гдс е, == (т%!) -""' = 12,5) -'" = 0,87.
Подставляя иайлспиыс зн;шсипя, полтчж и Кпяз =- 0 23(2,12 109 '' 0,87 130. Коэффппясит тсплоотда и! для трстьс ~ о рядн Х„, 2,83 10 и~ =- Хн~ — =- 130 ' =-- 96,8 Вт/(мз 'С). 3,8 !О Средний коэффициент теплоотдячи коридорного пучка при л)3 / 0,5' ' 0,5'1 гх —. а ~1 — — ') =::96,8[1 — — ' . 87,2 Вт/(мз 'С), Плотность теплово~о потока н треб)емая площадь поверхности на~рсва равны: 9 = сс(/, — /гн) - 87,2 (150 — 50) = 8720 Вт/м' О 125 !Оз а †: 14,3 мз.
8,72 10 !!еобходимая длзнз труб Р 14,3 —.-3 м. пг/шл 3,14 0,038 8 5 6-23. Какой длины необходимо будет выполнить трубы в условиях задачи 6-22, если иорндорнае расположение будет заменено шахматным и скорость в узком сечении пучка будет увеличена до 14 м/с) Все остальные условия оставить без изменений. Ответ 6-24.
В теплообменинке шахматный пучок труб обтекзется по. перечяым потоком натрия. Внешний диаметр труб с/=.20 мм. Средняя скорость набегающего патока и средняя температура натрия соответственно равны: ш=1 м/с. !я=250'С. Определить средний коэффицнеят теплоотлачи от труб к натрию и среднее значевие плотности теплового потока на поверхности труб при условии, что средняя температура наружной поверхности труб !ь = 256' С.
Ответ а =-. 1,34 1Оа Вт/(м' 'С); д:= 8 !Оз Вт/м'. Решение Расчет среднего козффиипента теплоотдачн прн поперечном об. гекаишг и:ахматиых и коридорных пучков труб натрием можно про. изводить по следующей формуле [16): Хпж = 2 Ке~'~, где за определяющий размер принимается диаметр трубы. Формула (6-6) справедлива при 100~(Раж~~1000. В рассматриваемом случае при /ж- 2огО*С физические свойства натрия соответственно равны: тж .††45 1О з мз/с; Хж — — 76,! Вт,'(м.'С); Рг = 0,69 !О Числа Рейнальдса и Пекле соответственно равны: шг/ 1 20 10 Веж = = = 4 44 !Оаг чж 45 10 Реж .-.= )(ея< Ргж = 4,44 10 0,69 !0 з = 306. Чясло Нуссельта н коэффициент теплоотдачи Хпж = 2 (306)о'з = 35 )дг 76 1 а=-Хпж — = 35 — =-1,34 !Ое В /( -.' — — — т (ие. С).
Отсюда ! = а((о — гу„) = 1,34 !Оэ (256 —. 250) =- 8 10з Вт/ма 6-25. Определить к ф р ' оэффнциент тсплоотдачи от поверхности труб к патршо в теплообменивке, рассмотренном в задаче 6.24, (твенно р в — О теплоты, воспринимаемой наг пои, есл Ответ тру о= о' и пучок состоит нз,я=56 труб длиной !=! м. а =- 1,!4 !О Вг/(м 'С); (7 — — 2 !О кВ, г и А з А с е д ь и А я-- ТЕППООТДАЧА ПРИ СВОБОДНОМ ДВИЖЕНИИ ЖИДКОСТИ 7-1. Вычпсл слить потери теплоты з единицу времени с ! верхностн горизонтальног пилпндрическ ю о и * го теплообиенпика, корпус которого имеет у ф р.
у и охлаждаетси свободным потоком воздуха. попс(ухности (е =200' С н аружный диаметр корпуса теплообиенвиха г(=400 мм, температура — С (рис. 7-1). (у е= 00'С н температура воздуха в помещении ж.= Ответ а = 5,9,Вт/(ме 'С); д = 1000 Вт/м' Решение П.. аружиой поверхносюг теплооб. Плотность теплового потока на на нка д=п( о — нг) Вт/мг.
1)яс 7-!. К задаче 7-1. д ч П ок жаю й ри заданных значениях температур на п а поверхности стенки н (ру ающе среды вдали от стенки решение задач ределению коэффициента теплоотда ш. дачи сводится к оп. чин г(с Зависимость дтя вычислсшш сэеднего го фф ( эффи(шснта теплоотдари свободном движении укидкости кисет внд (4): Хп — С(С р н ~~ гнг ! гс ' .-. (7-1)' ' В йго(гнуке (Г-У) поправка (Рг (Рг ) и ЗО грннекнеггн прп пыэкедекнн тепдпотднпн длн кнпедьпмк жидкоСтей.
148 где постоянные С и н зависят от режима свободного движения н условий обтекания поверхности. Они являются функцкями О(Рг п опредсляютси нз следующей таблицы; Ьгепопнн дннжения (Пг Рг)не 0,25~ 0,25 0,75 0,15 0,50 Вдоль вертикальной стенки На горизонтальной трубе 1 ° 10ан»1 1Ое >6 ° !О 1.!0а †. 1 !Он Из таблицы находим, что при вычисленном значении комплекса (Огрг)ж постоянные в расчетном уравнении С=0,5 и л 0,25. Число Нусссльтз Хпж и«0 50(9 75,10з), З 88 2 откуда Лж 2,67 10 а = Хпж — = 88,2 ' = 5,9 Вт/(ма.'С) .
г! ' 04 Потери теплоты в единицу времени с единицы поверхности теплообиенника у/ =- 5,9 (200 — 30) = 1000 Вт/м'. 7-2. В целях уменьшения тепловых потерь в условиях задачи 7-! корпус теплообиенника покрыт слоем тепловой изоляции. Найти тепловые потери д, Вт/м', с поверхности теплообменника, если после наложения слоя тепловой изоляции толщиной 50 мм температура иа внешней поверхности изоляции установилась =50' С, а температура в помещении осталась прежней, т. е. Гж= =30' С. 149 Во формуле (7-1) индексы «ж» и «с» означают, что физические свойства жидкости выбираются соответственно прн температуре жиДКОСтн Гж ВДаЛИ От ПОВЕРХНОСТИ тЕПЛОООМЕна И тЕМПЕРатУРЕ Стоики Ге. При движении вдоль вертикальной стенки за он(нй размер принимается высота поверхности теплообмена, а для горизонтального цилиндра — его наружный диаметр.
В рассматриваемом случае определяющая температура Гж-30' С. При этой температуре для воздуха тггг .:. — !6,0 10 з ме/с; Лж =- 2,67 1О Вт/(и 'С); Дж = —.— — К; Ргж = 0,701. 1 1 Гж + 273 303 Вычисляем значение комплекса: ахун б(г(з 9 8!'(200 — 30)'0 4» (О(Рг)ж = Рг,к — — 0,701=9,75.10е, 303(!6 10 з) Ответ 4 = 65 Вг/мз. 7-3. В к 'оэсчьцай н>ла.'!Оэксвы два га!л!>зоптальных аз' днамеграмц А =50 мм п г!з= !50 .. Об паковую температуру поверхности /я =4130' С.
Тс з ж=5 ' . аропроволы проложены д ." от на расстоянии, исключающем и и см вза>мпюе тепловое влияние. топ. 1 / айти отношения коэффи це фф ц изчлв эеплоотзшш а;/ц п потерь пать! с и йщ/тйз паРопРоаодов Ответ а,/цв =- 1,3!5; л)0/4Ы == 0,438 7-, проводов . - „р у логик!к чта после покрытял! пара. -4. Рсцппь зздзчу 7-3 и и .сл ав тепловой изоляцией на нарулкных попс ь 70 С ! о паропровод !00 кзющсго воздуха остается, как н в задаче 7-3, !„— -50' С. '= ! 37' Чы/Ч, -= 0,382.
7-5. О. 5. О .. ф~~ с шоотдзчи от вертикальной пля. -5. Определить коэффициент т ~. ру нему спокойному возлуху, селя ивы высотой /(=2 и к ок жаю~ вестпа, жо температура поверхности плиты /л-=!00'С, темпе ат а окружающего воздуха вдали от паверхно ' /л-.20" С. Ответ стн и =- 7,92 ВтПл>з 'С) Решение калыюй плаза Тсплоотдачу прн естественной конвекцин л павсрхп щам можно определить по формуле (7-! ): авсрхпости норма Рг 1>и =- С(ОгРг).
Рг ) с. где за опрсдсляюи и" р, ° г й разиер принимается высота плиты /й Гр „,=.' 'С физические свойства воздуха следующие: ) ж — — 2,59 !О з Вт/(м'С); т.,к — !5,06 !О мз/с Ргж = 0,703; риг — — — — — — К 1 /ж+ 273 293 Прн этих условиях значение комплекса б/Оз 1 80 2з 101з с г г)в; — —. 8$3я< —, Ргн, = 9,81 — 0,703 = 6 64 ° 10ла т, 293 !!5,06)! Прн полученном значсншг (Огрг)„, по таблице к форм лс (7-!) с улс Хц-в — — 0 15(6 64 10зз) /з 6!О. ).ж 2,59 !О сх == .'лц, — =- 6!О ' .= 7,92 Вт/(и'.'С).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
