Задачник по теплопередаче. Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. 1980 г. (944656), страница 42
Текст из файла (страница 42)
Распределение температур по длине капала приведено в слсдукицен ниже таблице н на рис. !2.!3. Температура двуокиси углерода при »=0 /ж,е =1жг+ = 0 5(/ж!+гжл) = 209'С ° Ол ! ибер сризссческссе свойства двуокиси углерода при р=2 МПа н /ил= =.209'С! сии=1,02 10' Дж/(кг.'С); р»с=22,7 кг/и'1 И~ 22,8Х Х!О-с Па.сс), =2,83 !Ол Вт/(м'С); Ргж=0826. Зквивалснтный диаметр кольцевого какала с!а = с(л — с/= 30 — 22 =.
8 мм) где ст'= с!с+26 = 2! + 2 0,5=22 им. число Рейнольдса жс(з бс(э 40 Веси чис Рж /чж 'т (с(а+ сб Рск ' где /=п(О2 — сР)/4 — площад проходного сечения канала. 2 Подставляя в выражение для числа ссе известные Значения величин, получаем: 4 0,25 !(еск =- = 2,69.!Ол. и (30+ 22) 10 — з,22 8.!Π— в Число Нуссельта и коэффициент теплоотдачи определяем при. бшс;лепно по формуле (5-7) 74иж = О, 02!Де~ з Рго "з = О, 021 (2,69 10а)ол (0,826)о чз = 424; Лж 2,83.10 — 3 ' а = 74цис —" —.- 424 ' =.
1500 Вт/(лсз.'С). с!л 8 10 — л Разность между температурой на оси твзлз п двуокиси углерода прн х=О с7е / 1 1 ст 1 Ос/оси,о = /оси.е гис,е = ( + )п + и (с 4Л 2Лс с(л ас( / 1,7 !Ол(' ! 1 22 1 И 'С4 3! 2 21 2! 1,5 10а 22 10 — з) = 43,6+ 5,9+ 164 = 213,5'С. Таким образом, бгс,о = /с,о — /ас,о = 164»С! й(обе = /ст,в — /ж,е =! 69,9'С; й/оси.о = !оси,о — /ж,о = 213, В'С. Температура на внешней и внутренней поверхностях оболочии и на оси твэла прн х=О: /с,о = (ск,е + б/с,е = 209+ 164 = 373»С; !ссл = 1ж,ю+ б/сгл = 209+ 169 9' = 378,9'С1 /оси,р = (нс.е+ й/оси,а = 209+ 213,5 = 422,5'С .. Значение максимальной температуры на поверхности теплооб.
мена Г,, определяем по формуле (5-ЗП); илп (а) = 2и.~- ран ч.м„=.2аг13 4ан- 69 9!-зггс; 59 59 х,!и, =- х . =-0,89агс(8 — ) =0,89агс(8( — 1=0,298 и; ~дг / спо / 1169,9 / /оси,ж =- 209+ )' 348! +2! 3, 5з = 431'С; 59 1213 5 х „=0,89агс!8 — ) =- 0,240 м. Значения температуры двуокиси углерода. й„прп различных х находим по формуле (5-34): да ! / п.т =-Гж + — 1З)П вЂ” +1~=/ж,+ бс / — г -' их — ~~ ! з)п — -)- 1 ) = 150 + 59 (з)п (1, 122х) + Ц . 2 Подставляя значения х, находим: х = — 1,4; /ж = /жг = 150'С; х = — 0,9, !ж — — 159'С,' О 4 Гж=183 4'С; х=Ог Гж=209'С; х = 0,9, Гж = 259,7'С; х = 1,4> Гж = 268'С.
,г ~ и'з — ж~~ -1- да~~-о.= 209+ — ~ + Д/з о = 209+ Р 3481+ Д/с,о 1!8 'з , / з ~ / ~ ~ с,о /сзл = 209+ 1' 3481+ 164! = 383'С. Коордююту иакспмальной температуры поверхности тсплообменв х,, определяем по формуле (5.36): 59 хс = 0,89 агс18 ~ — ) = 0,308 м, Значения и координаты максимальных температур па внутренней поверхности оболочки и иа оси определяем по выражсжжм (а) и (б), эаченяя гг иих величину Д!ч з соответственно на Д/игл и д! ажм 'значения температуры поверхности теплообмена /, прп различных х находим по формуле (12-2) !с = /ж+ д/сасоз —, лх ! ,Прн х =- — 0,9 — 159 + 164 соз ( — 1, 122 0,9) =- 246,3'С.
Аналогичным образом определяелг Гс при значениях х — 0,4; 0; 0,4 и 0,9 и. Значения температур на внутренней поверхности оболочки н на оси твэла в зависимости от х определяем по (12-2), заменяя величину д/юэ соответственно на д/сьэ и д/ьсвл. Прн х= — 0,9 лх Гсз = !ж + д/с! в соз — = 159+ 169 9 сов ( — 1,01) = 249,3 С; лх Гаси = /ж+ д/осгпа сов = 159+ 213,5 соя ( — 1,0Ц = 272,5 С. ! хсги = 1,2! м; /слг — — 389'С; хсг,ж = 0,955 м; /с! = 349,1'С; хоев,т = 0,289 м; /одгач — — 482,5'С. Распределение температур по длине канала приведено в следу.
юпгей таблице; 0,9 381,3 386 394 450,8 1,4 0 0,4 344 363 353,6 371,6 368.1 384,7 475 474,8 — 0,4 325 311,8 333,6 319,5 , ,346,7 376,2 ~ 436,8 ) Гс, С г.;, С !ож, 'С Аналогичным образом определяем /,г и Гьсв прп других значе. ничх х Результаты расчетов приведены в ответе к задаче. Изменение по длине канала 6„, йм уы и /„в показано на рис, 12-13. 12-26. Определить распределение температур теплоносителя н стенки по длине твэла, рассмотренного в задаче 12-25, если теплоно. снтелем является натрий.
/4акснмальная объемная плотность тепловыделения в уране д о= 1,2.10з Вт/м', Расход натрия 0=0,66 кг/с, а его температура на входе в канал /жг=ЗОО' С. Все остальные условия остаются такими же, как в задаче 12-25. Б результате расчета определить значения тех же величин, что были рассчитаны в задаче 12.25. Ответ Координаты и значения максимальных температур: ПРИЛОЖЕНИЯ Продолжение табл, 2 Теплосчкость Энтальпня, теплота фазового пре. врещенпя Тепловой поток П.тотность теплового потока Объемная плотност~ теплового по.
тока Ко»ффнцпент теплопроводяостн Козффнцнент теплоотдачн теплопередачн Коэффнцнент излучения 1 ккал)(кгс 'С) 4,!87 кДкгг(кг 'С) 1 ккал,'кгс 4.187 кДж)кг 1 ккал)ч 1,163 Вт 1 ккалдм'ч) 1.163 Втгм' 1 ккал)(ьг'ч) 1,!63 Вт)м' Велнчнпа 1 кказ,'(м.ч 'С) 1,163 ВтцилС) 1 ккал)(згг ч 'С) 1,163 Вт((м"С) ! ккаш(м* ч К') ° 1163 Вт)(мз К') Основньге еднннцы кг с А К* Длина Масса Время Сила электрического тока Термодннамгиескав темпе ратура Кельпнна Количество веществе Сила света метр кнлограмм секунда ампер ксльвян Таблица 3 Плотность р, коэффициент теплопроводности Х и теплоемкость с строительных, теплоизоляционных и других материалов [24] моль моль каядела гл с, кдж) (кг 'С) „„,;,, ~ 1 °, .С ! )., Вт(( .
С) р, ) Материалы Некотор ггг м' м)с кг,'и' Площадь Объем Скорость Ускорение Г1лотность 0,0302+0,85.10 з ! 0,087+0,24 !О О,Ы+0,19-10 Э 1 0,16 — 0,17.10 З 7 0,13 — 0,15-10 а 1 0,816 0,8!6 0,816 0,816 Ы: (кг.м)сг1 Па; (1)згг) Пз с; [Н с ы') ьр)с Снлв Давленме Дннамкческв» вязкость Кннематкческзя низкость Дж; (Н м) Работа. энергия, «олнчестзо теплоты Мощность, тепловой ноток Удельная теплоемкость Вт; (Джгс) Джг(кг К)» Дж)кг шшт джоуль нз княограмм-кельэпн Лжоуль на кклограмм 0,17 — 0,36 9,64 — 0,52 9,60 — 0,74 !,Ш 0,84 1,55 0,70 0,14 О, 042 0,43 0,9 — 0,7 1,67 0,84 0,84 0,80 1,51 О, — 0,92 0,84 Теплота фазового превра.
щения, знтальпня Плотность теплового поток! Козффнцнент теплопровод. костя Коэффнцпент теслоотдагн. теплопередачн Коэффнцвевт гзлучення Вт мг Вт))(ы КП Вт)(м'К)' ВтД» К') ватт на квалратный м тр ватт на метр. кельвин пагт на кэздратньы истр кельввн взтг ца явалратный метр. ксльвян в четвертой сте- пенн !.04 0,36 0,21 1,09 825 819 546 0,20 — 0,21 0,35 — 0,45 О, Ы вЂ” 0,16 О,М-О,72 2,39 2,39 2,72 2,72 14Ш 1200-- 1%0 730 : и) — ню 20 30 — 1 50' зз З,б — (,О 0.24 — 0,27 ккзл 4,!К7 кд.к кгс 98! !1 ! кгсгмг 9,81 Нгмг 1 К:С Сз)М'=О.Я! КГ'Н' 1 КШ!ГМг 0,981 (Ш Па ! кгс с)мг —.9,81 па с Ввергая Снла Удельный вег Плотность Давление Козффнцнепт стн 0,12-0,13 0,14-0,35 0,157 1,51 дпнамнческой вязко.
! гл ! 0.88 255 17 — 133 257 Таблица ! Международнпн система единиц (СИ) ! Сбозначенне Вднннца нзмеревк» единиц ые производные сдпннцы квак! ггтныг) метр куб»чгскнн метр метр в секунду метр на сскугщу в кшдрагс килограмм на к)бпческнп метр ньютон паскаль паскаль-секунда кнвдратвь!й мотр не секуп.
ду дгкоуль ' Наравне с термодннамнческой течперзтурой Кслгвпна (К) допускается к прнмененню междунвроднан практнческзя темпсратура 1(ельспя ( С). Тзбзнцз 2 Соотношения между единицами измерения системы МКГСС и международной системы единиц (СИ) Аль4голь прн толгцкяе воздушных слоев 10 мм Асбест распупгенный: З-й сорт З-й сорт Асбестовый картон Асбестовый шнур Асбошнфер: с высоквм содержаннем асбесте с 10 — ВОЪ асбеста (сухой) Асфальт Бетон с каменным щебнем То же сухой Удслезобетоц набивной Гплакобетон Бумага обыкновенная Вата хлопчатобумажная Глас (Формованный сухой) Глннз Гтнна огнеупорная Д Г авнй ельта-древеснна .
, ! Дерево: луб поперек волокон дгб вдо ь вотокоч сосна поперек потоков сосна вдоль волокон Каменный уголь: газовый обыкяовенный твс дын Каменноугольная пыль Картон Кембрнк (лакированный) Кнрпнч: красный Машинной формовкк красный рьчной Формовка ~ снлмкатный !800 1800 2120 зхю 1600 2200 1500 ВО 1250 2000- 1600 !845 1840 20 , 'о-зо ~ О 0 :.! 450 % — 70 ! //родолжение таба д Продолжение табл. 3 с, кдлк/ (нг'С) Р кг/м* Х, Вт/(м.'С) е. кДж/ (ш" 'С) Р. кг/м ° Материало Материалы Л, Втдм 'С) Са С Текстолит 1300— !400 2400 2400 ! 290 560-440 !400 100 1200 20 0,% О,И 1,04 1,96 О 46-0,9) о,буз о,'!% 0,21 0,043-0,06 0,15? — 0,17 1,46 — 1, 51 0,66 О,ВЯ О О 0,81 0,67 1700 1ВОО Фарфор То же Фибра краснап Фнбролит целлулоид Шелк Эбонит 95 1055 20 — 1 60 % ЗΠΠ— 93 20 1,09 1,09 О,вг 0,76 0,84 0,80 !РОО ! 700 и 5( З! (пО 1,28 0,231 0,1.1 — П,Ы 0,19! 2000 В% 419 Шлакг котельный яоменный грзнулнрован.