- •1. Исходные данные
- •2. Интерполяция для воздуха
- •3. Расчет температур и расходов
- •4. Расчет коэффициента теплопередачи k
- •5. Компоновка трубного пучка
- •6. Сопротивление при течении воды в трубах
- •7. Сопротивление при течении воздуха сквозь трубные пучки
- •Тепловой и гидравлический расчет теплообменных аппаратов
6. Сопротивление при течении воды в трубах
1) шероховатость в трубах ∆=2∙10-5 м
2)
3)λтр=0,014 ( по рис.16) [1]
4) - суммарный коэффициент сопротивления для одного хода по воде, где =0,5-коэффициент местного сопротивления при входе в трубу с острой кромкой;
=1,1-коэффициент местного сопротивления при выходе из трубы;
5) -общая величина коэффициента сопротивления по воде;
6) Па- потери давления, отнесенные к скорости воды в трубках;
7)N2= - мощность насоса, необходимая для прокачки воды через воздухоохладитель;
7. Сопротивление при течении воздуха сквозь трубные пучки
1) - условный коэффициент сопротивления;
3)
где с1ср=с1(T1ср/T1`)=10(361/423)=8,534 м/с
2) =1,526 коэффициент сопротивления одного ряда пучка
где 0,028635/0,005037)-0,3=17,358- коэффициент формы пучка
0,007965 м- гидравлический диаметр
4) - коэффициент сопротивления пучков;
5) -полный коэффициент сопротивления;
6) Па – потери давления на прокачку воздуха;
7)N1= Вт-затраты мощности на прокачку;
8)
Рабочая точка будет находиться в промежутке между скоростями 11 м/с и 15 м/с. Для нахождения её используем график зависимости . Таким образом, нужная нам скорость равна м/с.
Приложение 1.
|
C1, м/с |
|
5 |
10 |
14,8 |
15 |
20 |
25 |
|
t₁" ,⁰C |
|
25,8 |
25,8 |
25,8 |
25,8 |
25,8 |
25,8 |
|
Q, Вт |
|
3010608 |
3010608 |
3010608 |
3010608 |
3010608 |
3010608 |
|
G2 |
|
39,99713 |
39,99713 |
39,99713 |
39,99713 |
39,99713 |
39,99713 |
|
∆tболь |
|
120 |
120 |
120 |
120 |
120 |
120 |
|
∆t мень |
|
13,8 |
13,8 |
13,8 |
13,8 |
13,8 |
13,8 |
|
∆t логар |
|
49,10249 |
49,10249 |
49,10249 |
49,10249 |
49,10249 |
49,10249 |
|
Rзагр |
|
0,00028 |
0,00028 |
0,00028 |
0,00028 |
0,00028 |
0,00028 |
|
Fрс |
|
0,00056 |
0,00056 |
0,00056 |
0,00056 |
0,00056 |
0,00056 |
|
F1 |
|
5,49E-05 |
5,49E-05 |
5,49E-05 |
5,49E-05 |
5,49E-05 |
5,49E-05 |
|
φ |
|
10,20408 |
10,20408 |
10,20408 |
10,20408 |
10,20408 |
10,20408 |
|
Fc |
|
0,000049 |
0,000049 |
0,000049 |
0,000049 |
0,000049 |
0,000049 |
|
Fp |
|
0,000511 |
0,000511 |
0,000511 |
0,000511 |
0,000511 |
0,000511 |
|
l0 |
|
0,027277 |
0,027277 |
0,027277 |
0,027277 |
0,027277 |
0,027277 |
|
t1 ср |
|
87,9 |
87,9 |
87,9 |
87,9 |
87,9 |
87,9 |
|
p" |
|
200970 |
200970 |
200970 |
200970 |
200970 |
200970 |
|
p1 ср |
|
205485 |
205485 |
205485 |
205485 |
205485 |
205485 |
|
ρ1 ср |
|
1,983861 |
1,983861 |
1,983861 |
1,983861 |
1,983861 |
1,983861 |
|
Re1 |
|
12631,7 |
25263,39 |
37389,82 |
37895,09 |
50526,78 |
63158,48 |
|
Pr |
|
0,6904 |
0,6904 |
0,6904 |
0,6904 |
0,6904 |
0,6904 |
|
n |
|
0,705936 |
0,705936 |
0,705936 |
0,705936 |
0,705936 |
0,705936 |
|
σ₁ |
|
2,576531 |
2,576531 |
2,576531 |
2,576531 |
2,576531 |
2,576531 |
|
σ₂ |
|
1,785714 |
1,785714 |
1,785714 |
1,785714 |
1,785714 |
1,785714 |
|
σ₂' |
|
2,201909 |
2,201909 |
2,201909 |
2,201909 |
2,201909 |
2,201909 |
|
Cs |
|
1,027503 |
1,027503 |
1,027503 |
1,027503 |
1,027503 |
1,027503 |
|
Cz |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
Nu1 |
|
80,53264 |
131,3651 |
173,2502 |
174,8997 |
214,2831 |
250,8419 |
|
α1 |
|
91,9371 |
149,9681 |
197,7847 |
199,6678 |
244,6283 |
286,3644 |
|
E |
|
0,89 |
0,82 |
0,78 |
0,78 |
0,72 |
0,71 |
|
ξ |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
h |
|
0,00895 |
0,00895 |
0,00895 |
0,00895 |
0,00895 |
0,00895 |
|
λребра |
|
180 |
180 |
181 |
180 |
180 |
180 |
|
m'h |
|
0,52226 |
0,667023 |
0,763896 |
0,769653 |
0,851912 |
0,921723 |
|
ψ |
|
0,969709 |
0,961313 |
0,955694 |
0,95536 |
0,950589 |
0,94654 |
|
η |
|
0,875025 |
0,806802 |
0,767715 |
0,767478 |
0,712037 |
0,70074 |
|
k |
|
592,1117 |
780,8627 |
895,9872 |
900,7398 |
967,7703 |
1042,696 |
|
F |
|
103,5493 |
78,51922 |
68,43037 |
68,06931 |
63,35464 |
58,80214 |
|
f1 |
|
2,419524 |
1,209762 |
0,817407 |
0,806508 |
0,604881 |
0,483905 |
|
hр |
|
0,0088 |
0,0088 |
0,0088 |
0,0088 |
0,0088 |
0,0088 |
|
S2' |
|
0,043157 |
0,043157 |
0,043157 |
0,043157 |
0,043157 |
0,043157 |
|
χф |
|
0,57454 |
0,57454 |
0,57454 |
0,57454 |
0,57454 |
0,57454 |
|
χд |
|
0,858285 |
0,858285 |
0,858285 |
0,858285 |
0,858285 |
0,858285 |
|
f |
|
4,211234 |
2,105617 |
1,422714 |
1,403745 |
1,052809 |
0,842247 |
|
l=a~ |
|
2,052129 |
1,451074 |
1,192776 |
1,184797 |
1,026065 |
0,91774 |
|
a~ |
|
2,052 |
1,451 |
1,193 |
1,185 |
1,026 |
0,918 |
|
n |
|
40,63622 |
28,73267 |
23,62376 |
23,46535 |
20,31683 |
18,17822 |
|
{n} |
|
41 |
29 |
24 |
24 |
20 |
18 |
|
{a} |
|
2,071 |
1,465 |
1,212 |
1,212 |
1,010 |
0,909 |
|
{l} |
|
2,034 |
1,438 |
1,174 |
1,158205 |
1,042 |
0,927 |
|
z |
|
20,176 |
30,599 |
39,467 |
39,78954 |
49,378 |
57,287 |
|
{z} |
|
20 |
31 |
40 |
40 |
49 |
57 |
|
b |
|
0,7 |
1,085 |
1,4 |
1,4 |
1,715 |
1,995 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для воды |
|||||||
|
Nu2 |
|
185,7214 |
185,7214 |
185,7214 |
185,7214 |
185,7214 |
185,7214 |
|
c2 |
|
1,497258 |
1,497258 |
1,497258 |
1,497258 |
1,497258 |
1,497258 |
|
c2' |
|
0,179974 |
0,164159 |
0,153728 |
0,153728 |
0,150591 |
0,143839 |
|
m |
|
8,319282 |
9,120774 |
9,739648 |
9,739648 |
9,942557 |
10,40925 |
|
{m} |
|
10 |
10 |
10 |
10 |
11 |
11 |
|
{c2} |
|
1,7997 |
1,6416 |
1,5373 |
1,5373 |
1,6565 |
1,5822 |
|
Re2 |
|
33953,98 |
30970,26 |
29002,36 |
29002,36 |
31251,52 |
29850,38 |
|
{Nu2} |
|
202,5589 |
188,1891 |
178,5605 |
178,5605 |
189,5552 |
182,7253 |
|
α2 |
|
6543,96 |
6079,72 |
5768,66 |
5768,66 |
6123,85 |
5903,20 |
|
{k} |
|
597,2746 |
782,2695 |
890,3683 |
895,0614 |
971,1085 |
1039,574 |
|
(k-{k})*100/k |
-0,87195 |
-0,18016 |
0,627113 |
0,630419 |
-0,34494 |
0,299373 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∆ |
|
0,00015 |
0,00015 |
0,00015 |
0,00015 |
0,00015 |
0,00015 |
|
d/∆ |
|
124 |
124 |
124 |
124 |
124 |
124 |
|
λтр |
|
0,014 |
0,014 |
0,014 |
0,014 |
0,014 |
0,014 |
|
ξ2x |
|
3,130909 |
2,682194 |
2,483548 |
2,471767 |
2,384591 |
2,297414 |
|
ξ2 |
|
31,30909 |
26,82194 |
24,83548 |
24,71767 |
26,2305 |
25,27155 |
|
∆p2 |
|
35022,1 |
30002,82 |
27780,78 |
27649 |
29341,23 |
28268,57 |
|
N2 |
|
1403,661 |
1202,492 |
1113,434 |
1108,152 |
1175,976 |
1132,984 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для воздуха |
|||||||
|
ξt |
|
-0,68828 |
-0,68828 |
-0,68828 |
-0,68828 |
-0,68828 |
-0,68828 |
|
c1ср |
|
4,265957 |
8,531915 |
12,62723 |
12,79787 |
17,06383 |
21,32979 |
|
Re1потерь |
|
10777,26 |
21554,51 |
31900,68 |
32331,77 |
43109,02 |
53886,28 |
|
d гидр |
|
0,007965 |
0,007965 |
0,007965 |
0,007965 |
0,007965 |
0,007965 |
|
Cs |
|
18,4937 |
18,4937 |
18,4937 |
18,4937 |
18,4937 |
18,4937 |
|
ξ0x |
|
1,815084 |
1,526298 |
1,383802 |
1,379166 |
1,283458 |
1,21382 |
|
ξ0 |
|
36,30168 |
47,31523 |
55,35206 |
55,16663 |
62,88945 |
69,18773 |
|
ξ1 |
|
35,6134 |
46,62695 |
54,66378 |
54,47835 |
62,20117 |
68,49945 |
|
∆p1 |
|
642,8769 |
3366,754 |
8645,647 |
8850,765 |
17965,24 |
30913,02 |
|
N1 |
|
7777,28 |
40729,71 |
104591,7 |
107073,2 |
217336,6 |
373974 |
|
δp |
|
0,306132 |
1,603216 |
4,116975 |
4,21465 |
8,554875 |
14,72049 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приложение 2.
|
САНКТ - ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Энергомашиностроительный факультет Кафедра теплотехники |
Курсовая работа по дисциплине «Теоретические основы теплотехники»